ФПП_1 / Полный перечень вопросов ФПП 2014_2015

Кафедра ППиМЭ НГТУ 2

РЭФ, 2014 гр.РЭН2-11, РНТ-11

Полный перечень вопросов курса «Физика полупроводниковых приборов»

«Общие вопросы физики полупроводниковых приборов»

1.1 Проводимость и сопротивление полупроводников. Дифференциальный закон Ома.

1.2 Диффузионный и дрейфовый ток в полупроводниках. Связь с квазиурованями Ферми.

1.3 Основные состояния полупроводникового прибора и его фундаментальная система уравнений

1.4 Полупроводниковые пленочные резисторы. Конструкция, модель и параметры. Понятие о лазерной подгонке.

1.4 Полупроводниковые диффузионные резисторы. Конструкция, модель и параметры.

1.5 Методика нахождения Rs и Wel по мостовой тестовой структуре.

«Физика контактных структур и приборы на их основе»

2.1 Контактная разность потенциалов в гомопереходах

2.2 Область пространственного заряда (ОПЗ) p-n-переходов с произвольным профилем легирования

2.3 Барьерная емкость p-n- перехода и нахождение профиля легирования одностороннего p-n- перехода по ВФХ

2.4 Условия Шокли на границах p-n- перехода в равновесии и при его смещении

2.5 Явления инжекции и экстракции в p-n- переходе

2.6 Концентрационная краевая задача для идеального p-n- перехода. Диоды с длинной и короткой базами

2.7 Формула Шокли для ВАХ идеального p-n- перехода

2.8 Влияние температуры на ВАХ идеального p-n- перехода и формула удвоения

2.9 Диффузионная емкость p-n- перехода

2.10 Влияние генерации –рекомбинации носителей заряда в ОПЗ p-n- перехода на его обратный и прямой токи

2.11 Влияние на ВАХ диода объемного сопротивления базы

2.12 Тепловой пробой p-n- перехода, участок Лосева и кристадин

2.13 Туннельный пробой в p-n- переходах (пробой Зенера)

2.14 Лавинный пробой в p-n- переходах

2.15 Электрофизические свойства контактов Шоттки

2.16 Омический контакт и его удельное контактное сопротивление

«Физика биполярных структур и приборы на их основе»

3.1Физические процессы в биполярном транзисторе (БТ)

3.2 Входные-выходные ВАХ БТ

3.3 Инжекционная модель Эберса-Молла. Соотношение обратимости

3.4 Передаточная форма модели Эберса-Молла и модель Логана

3.5 Распределения концентраций неосновных носителей заряда в базе БТ

3.6 Анализ входных характеристик БТ на основе эффекта Эрли

3.7 Физическая модель Эберса-Молла. Взаимосвязь коэффициента усиления тока с физико-конструктивными параметрами в БТ.

3.8 Предельные параметры БТ и эффекты их определяющие

3.9 Частотные параметры и характеристики БТ

3.10 Гетеропереход. Зонная диаграмма и физические свойства.

3.11 Гетероструктурные биполярные транзисторы

«Физика полевых транзисторов с изолированным затвором или МДП-транзисторов

4.1 Идеальная МДП-структура и три ее основных состояния

4.2 Особенности вольт-фарадных характеристик идеальной МДП-структуры

4.3 Анализ емкостей и зарядов в идеальной МДП-структуре

4.4 Пороговое напряжение и потенциал инверсии для идеальной МДП-структуры

4.5 Физические особенности реальных МДП-структур. Напряжение плоских зон и разность работ выхода.

4.6 Системы зарядов в двуокиси кремния и их влияние на напряжение плоских зон

4.7 ВХФ реальной МДП-структуры

4.8 Влияние смещения подложки на пороговое напряжение МДПТ

4.9 Влияние температуры на пороговое напряжение МДП-структуры

4.9 Физические процессы в МДПТ с индуцированным каналом и их влияние на ВАХ МДПТ

4.10 Три основных состояния МДПТ с индуцированным каналом. Гидродинамическая аналогия.

4.11 Простейшая теория ВАХ МДП-транзисторов

4.12 Модель Шихмана-Ходжеса с учетом влияния смещения подложки

4.13 Методика измерения эффективной подвижности в инверсном слое МДПТ

4.14 Дифференциальные параметры МДПТ и его граничная частота. Основные тенденции развития МОПТ.

4.14 Влияние объемных сопротивлений на параметры МОПТ

4.15 Влияние смещения подложки и модуляции длины канала на ВАХ МОПТ.

4.16 Масштабирование МОП-транзисторов

4.17 Короткоканальный эффект и его влияние на пороговое напряжение МОПТ

4.18 Эффекты сильных полей в МОПТ.

4.19 Основные современные конструктивно-технологические способы борьбы с паразитными эффектами в МОПТ.

Вопросы составил доц. Калинин С.В. декабрь 2014

Быть может эти электроны–

Миры, где пять материков,

Искусство, знанья, войны, троны

И память сорока веков

Еще, быть может, каждый атом–

Вселенная, где сто планет

Там все, что здесь в объеме сжатом,

Но также то, чего здесь нет.

В.Брюсов

Рекомендуемая литература

Основная

1. Старосельский В.И. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники – М, 2009

2. Зебрев Г.И. Физические основы кремниевой наноэлектроники – М., БИНОМ 2011

3. Лебедев А.И. Физика полупроводниковых приборов —М., Физматлит, 2008

4. Россадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника. – М.: Высш. шк., 1991.

5. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы.– СПб.:Лань, 2002.

6. Воронков Э.Н. Гуляев А.М. Мирошникова И.Н. Чарыков Н.А. Твердотельная электроника – М., ИЦ Академия 2009

Дополнительная

7. Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем.– М.: Мир, 1989.

8. Шур М. Физика полупроводниковых приборов.– М.: Мир, 1992

9. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов, т. 1–2.– М.: Мир, 1984.

10. Калинин С.В., Макаров Е.А., Усольцев Н.В., Черкаев А.С. Методическое руководство к лабораторному практикуму по курсу ФПП – Новосибирск,: НГТУ, 2009

11. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники.–М.: ЛБЗ, 2000

12. Грундман М. Основы физики полупроводников.– 2-е изд. М., Физматлит, 2012, Часть III. Применения

Иностранные источники, доступные в Интернете

13. El-Kareh Silicon devices and process integration – Springer, 2009

14. Kwok.K. Ng Complete Guide to Semiconductor Devices.– N.Y. 2002

15. Neamen D.A. Semiconductor Physics and Devices

16. Stretman B. Solid State Electronic Devices. 1995

17. Arora N. MOSFET modeling for VLSI simulation - 2007

2