- •1.Основные сведения из истории развития электроники.
- •2.Электропроводность полупроводников.
- •3.Удельная проводимость пп
- •4.Примесная проводимость
- •5.Зонная диаграмма пп с донорной примесью
- •6.Зонная диаграмма пп с акцепторной примесью
- •7.Понятие о потенциале и уровне Ферми для пп материалов.
- •8.Электрические переходы между двумя различными материалами
- •9.Электрические переходы между металлом и пп.
- •10.Процессы в p-n-переходе.
- •11.Прямое смещение pn перехода.
- •12.Обратное смещение pn перехода.
- •14.Емкость pn- перхода
- •15.Пробой pn перхода.
- •16.Устройство: принцип действия и вах полупроводникового диода.
- •17.Классификация и система обозначения Диодов
- •18.Устройство, принцип действия и вах стабилитрона.
- •19.Классификация и система обозначения стабилитронов.
- •20.Биполярный транзистор: устройство, принцип действия.
- •21.Типы транзисторов: устройство, принцип действия.
- •22.Схемы включения транзисторов.
- •23.Основные соотношения для токов в структуре
- •24.Математическая модель транзистора.
- •25.Уравнения Эберса-Молла
- •26.Эквивалентная схема транзистора для постоянного тока об: основные соотношения и характеристики
- •27.Эквивалентная схема транзистора для постоянного тока оэ: основные соотношения и характеристики
- •28.Базовые характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме об.
- •29.Выходные характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме об.
- •30.Базовые характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме оэ.
- •31.Выходные характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме оэ.
- •32.Основные режимы работы биполярного транзистора
- •33.Биполярный транзистор как активный 4-х полюсник
- •35.Схема замещения транзистора для h-параметров.
- •36.Основные параметры биполярного транзистора.
- •37.Эквивалентные схемы биполярных транзисторов для переменного тока.
- •38.Зависимость основных параметров биполярного транзистора от температуры.
- •39.Классификация и система обозначения биполярных транзисторов.
- •40.Структура и принцип работы полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •41.Основные характеристики полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •42.Основные параметры полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •43.Соотношения между параметрами полевого транзистора с управляемым p-n переходом
- •44.Эквивалентные схемы полевого транзистора для переменного тока.
- •45.Основные схемы включения полевого транзистора
- •46.Зависимость параметров полевого транзистора с управляющим p-n переходом от температуры
- •50.Стоко-затворные характеристики моп транзисторов с индуцированным каналом
- •51.Статические стоковые характеристики моп-транзисторов с индуцированным каналом
- •52.Влияние потенциала подложки на характеристики управления моп-транзистора
- •53.Структура мноп: принцип действия и область использования.
- •55.Классификация, система обозначения и характеристики полевого транзистора
- •56.Структура, принцип действия и вах туннельного диода
- •57.Структура, принцип действия и вах двухбазового диода
- •58.Основные соотношения для токов и напряжений однопереходного транзистора
- •59.Транзисторный аналог двухбазового диода.
- •60.Лавинный транзистор: схема включения и основные параметры
- •61.Вах лавинного транзистора, область использования
- •62.Динистор: структура и принцип действия
- •63.Динистор: вах , основные соотношения для токов
- •64.Тиристор: структура, принцип действия
- •65.Тиристор: вах при управлении по катоду, и основные соотношения для токов
- •66.Классификация и система обозначений тиристоров.
- •67.Основные достоинства оптоэлектронных приборов
- •68.Светодиоды: принцип действия, основные характеристики, эквивалентные схемы
- •69.Основные параметры светодиодов
- •70.Основные параметры и характеристика фоторезисторов
- •71.Фотодиоды: структура, принцип действия, основные режимы работы
- •72.Основные параметры и характеристики фотодиодов
- •73.Фототранзисторы: принцип действия, основные режимы
- •74.Основные характеристики и параметры фототранзисторов.
- •75.Фоторезисторы: структура, классификация, основные параметры
- •76.Устройства отображения информации: назначение, классификация.
- •77.Принцип действия и способы управления вакуумными люминесцентными индикаторами.
- •78. Устройство, принцип действия и область использования жидко-кристаллических индикаторов (жки)
- •79.Разновидности и способы управления ими
- •80.Пп знакосинтезирующие индикаторы: устройство, принцип действия
- •81.Многоэлементные пп зси устройство, область использования.
- •82.Принцип работы лазера, свойства лазерного излучения
- •83.Основные типы лазеров, основные области использования лазерного излучения
- •84.Пп приборы с зарядовой связью: устройство, принцип действия, режимы работы, область применения
- •85.Усилители электрических сигналов: основные параметры и характеристики
- •86.Принцип действия усилительного каскада на транзисторе
- •87.Усилительный каскад на транзисторе, включенном по схеме оэ
- •88.Определение коэффициентов усиления тока и напряжения в схеме каскада оэ
- •89.Температурная компенсация каскада оэ
- •90.Эмиттерный повторитель: схемы и основные соотношения.
- •91.Определение коэффициентов усиления тока и напряжения в схеме ок
- •92.Усилительный каскад с общей базой (об схема и основные соотношения)
- •93.Усилительные каскады на полевых транзисторах: схемы и основные соотношения
- •94.Истоковый повторитель: схема и основные соотношения
- •95.Режимы усилительных каскадов
- •96.Графо-аналитический анализ работы усилительного каскада
- •97.Усилители мощности с трансформаторным включением нагрузки
- •98.Бестрансформаторные усилители мощности
- •99.Понятие об усилителях постоянного тока
45.Основные схемы включения полевого транзистора
канал n – типа
канал p – типа
46.Зависимость параметров полевого транзистора с управляющим p-n переходом от температуры
Тепловые параметры полевого транзистора характеризуют его устойчивость при работе в диапазоне температур. При изменении температуры свойства полупроводниковых материалов изменяются. Это приводит к изменению параметров полевого транзистора, в первую очередь , тока стока, крутизны и тока утечки затвора.
Зависимость изменения тока стока от температуры определяется двумя факторами: контактной разностью потенциалов р-п перехода и изменением подвижности основных носителей заряда в канале. При повышении температуры контактная разность потенциалов уменьшается, сопротивление канала падает, а ток увеличивается. Но повышение температуры приводит к уменьшению подвижности носителей заряда в канале и тока стока. При определенных условиях действие этих факторов взаимнокомпенсируется и ток полевого транзистора перестает зависеть от температуры. На рис. 5. приведены стокозатворные характеристики при различных температурах окружающей среды и указано положение термостабильной точки. Зависимость крутизны характеристики от температуры у полевых транзисторов такая же как и у тока стока. С ростом температуры ток утечки затвора увеличивается. Хотя абсолютное изменение тока незначительно , его надо учитывать при больших сопротивлениях в цепи затвора. В этом случае изменение тока утечки затвора может вызвать существенное изменение напряжения на затворе полевого транзистора и режима его работы. Температурная зависимость тока утечки затвора полевого транзистора с р-п переходом приведена на рис. 6 . В полевом транзисторе с изолированным затвором ток затвора практически не зависит от температуры.
Рис. 5. Сток - затворные характеристики полевого транзистора при разных температурах.
47.МОП-транзисторы: структура и принцип действия
Этот транзистор имеет структуру металл - диэлектрик - полупроводник и может быть двух типов: с индуцированным каналом (рисунок 4.4, а) и с встроенным каналом (рисунок 4.4, б). Если основой транзистора является кремний, то диэлектриком может быть слой окиси кремния, поэтому такую структуру чаще всего называют МОП-транзистор (металл - окисел - полупроводник).
Транзистор с индуцированным каналом имеет области истока n+ и стока n+, выводы от которых выполнены путем металлизации через отверстия в двуокиси кремния. На слой двуокиси окиси кремния напыляют слой алюминия, служащий затвором. Можно считать, что алюминиевый затвор и полупроводниковый материал p-типа образуют плоский конденсатор с окисным диэлектриком.
а) б)
Рис. 4.4. Структура МДП ПТ с индуцированным (а) и встроенным (б) каналами.
Если на затвор подать положительное напряжение, то положительный заряд обкладки затвора индуцирует соответствующий отрицательный заряд в полупроводниковой области канала. С возрастанием положительного напряжения этот заряд, созданный притянутыми из глубины p-области проводника электронами, которые являются неосновными носителями, превращает поверхностны слой полупроводника p-типа в проводящий канал n-типа, соединяющий исходные n+-области истока и стока. Поэтому уменьшается сопротивление материала между истоком и стоком, что ведет к увеличению тока стока. Таким образом, благодаря электростатической индукции между истоком и стоком при достижении напряжения UЗИ ПОР происходит инверсия типа проводимости полупроводника. Слой полупроводника p-типа превращается в полупроводник n-типа. До инверсии сопротивление между истоком и стоком определяется сопротивлением закрытого перехода, так как до инверсии имеет место структура n+-р-n+. После инверсии образуется n-проводимость и структура становится n+-n-n+. Меняя напряжение на затворе, можно управлять током стока. Если взять подложку n-типа, то можно построить МДП-транзистор с индуцированным p-каналом, который управляется отрицательным напряжением на затворе.
Транзистор с встроенным каналом имеет конструкцию, подобную предыдущей. Между истоком и стоком методом диффузии создают слаболегированный канал c проводимостью n--типа при проводимости подложки p-типа. Возможно другое сочетание. Канал имеет проводимость p-типа, а подложка — проводимость n-типа. В отсутствие напряжения на затворе (рис. 4.4, б) ток между истоком и стоком определяется сопротивлением n--канала. При отрицательном напряжении на затворе концентрация носителей заряда в канале уменьшится (канал обедняется носителями) и в нем появляется обедненный слой. Сопротивление между истоком и стоком увеличивается и ток уменьшается. При положительном напряжении на затворе в канале индуцируется дополнительный отрицательный заряд (канал обогащается носителями) и ток стока увеличивается, потому что, увеличивается его проводимость.
Полевой транзистор как 4-хполюсник
g11 – водная проводимость
g12 – коэф выходной передачи
g21 – коэф входной передачи
g22 – выходная проводимость
48.МОП-транзистор с индуцированным каналом
Транзистор с индуцированным каналом имеет области истока n+ и стока n+, выводы от которых выполнены путем металлизации через отверстия в двуокиси кремния. На слой двуокиси окиси кремния напыляют слой алюминия, служащий затвором. Можно считать, что алюминиевый затвор и полупроводниковый материал p-типа образуют плоский конденсатор с окисным диэлектриком.
Если на затвор подать положительное напряжение, то положительный заряд обкладки затвора индуцирует соответствующий отрицательный заряд в полупроводниковой области канала. С возрастанием положительного напряжения этот заряд, созданный притянутыми из глубины p-области проводника электронами, которые являются неосновными носителями, превращает поверхностны слой полупроводника p-типа в проводящий канал n-типа, соединяющий исходные n+-области истока и стока. Поэтому уменьшается сопротивление материала между истоком и стоком, что ведет к увеличению тока стока. Таким образом, благодаря электростатической индукции между истоком и стоком при достижении напряжения UЗИ ПОР происходит инверсия типа проводимости полупроводника. Слой полупроводника p-типа превращается в полупроводник n-типа. До инверсии сопротивление между истоком и стоком определяется сопротивлением закрытого перехода, так как до инверсии имеет место структура n+-р-n+. После инверсии образуется n-проводимость и структура становится n+-n-n+. Меняя напряжение на затворе, можно управлять током стока. Если взять подложку n-типа, то можно построить МДП-транзистор с индуцированным p-каналом, который управляется отрицательным напряжением на затворе.
49.МОП-транзистор со встроенным каналом
Транзистор с встроенным каналом имеет конструкцию, подобную предыдущей. Между истоком и стоком методом диффузии создают слаболегированный канал c проводимостью n--типа при проводимости подложки p-типа. Возможно другое сочетание. Канал имеет проводимость p-типа, а подложка — проводимость n-типа. В отсутствие напряжения на затворе (рис. 4.4, б) ток между истоком и стоком определяется сопротивлением n--канала. При отрицательном напряжении на затворе концентрация носителей заряда в канале уменьшится (канал обедняется носителями) и в нем появляется обедненный слой. Сопротивление между истоком и стоком увеличивается и ток уменьшается. При положительном напряжении на затворе в канале индуцируется дополнительный отрицательный заряд (канал обогащается носителями) и ток стока увеличивается, потому что, увеличивается его проводимость.