- •Строение атома.
- •Собственный полупроводник.
- •Примесный полупроводник n-типа.
- •Примесный полупроводник p-типа.
- •Германий.
- •Кремний.
- •Арсенид Галия.
- •Кристаллическая решётка.
- •Диффекты кристаллических решёток.
- •Вырожденный и компенсированный полупроводник.
- •Движение зарядов в полупроводниках.
- •Образование “p-n” перехода.
- •История создания "p-n" перехода.
- •Прямое и обратное включение p-n перехода.
- •Вольтамперная характеристика “p-n” перехода (вах).
- •Пробои “p-n” перехода.
- •Температурные и частотные свойства “p-n” перехода.
- •Контакт металл – полупроводник. Омический не выпрямляющий контакт.
- •Гиперпереходы.
- •Полупроводниковые приборы. Классификация и системы обозначений.
- •Выпрямительный диод. Vd.
- •В ах выпрямительного диода.
- •Варикап.
- •Стабилитрон.
- •Т уннельный диод.
- •Диод Ганна.
- •Лавинно-пролётные диоды.
- •Обращённый диод.
- •Транзисторы. Vt.
- •4 Режима работы транзистора.
- •Принцип работы транзистора.
- •Схемы включения транзистора.
- •Статические характеристики транзистора.
- •Транзистор, как активный четырёхполюсник.
- •Частотные свойства транзистора.
- •Температурные свойства транзисторов.
- •Динамический режим работы транзистора.
- •Составной транзистор.
- •Высоковольтные транзисторы.
- •Мощные транзисторы.
- •Собственные шумы транзистора.
- •Эксплуатационные параметры транзистора.
- •П олевые транзисторы.
- •Полевой транзистор с "p-n" переходом.
- •Полевой транзистор с изолированным затвором.
- •Характеристики полевых транзисторов.
- •Основные параметры полевых транзисторв.
- •Однопереходные транзисторы.
- •Тиристоры.
- •Семисторы.
- •Оптоэлектронные приборы.
- •Светоизлучающие диоды (светодиоды).
- •Фотоприёмник.
- •Фоторезистор.
- •Фотодиод.
- •Фототранзистор.
- •Фототиристоры.
- •Оптрон (vu).
- •Резисторный оптрон.
- •Диодный оптрон.
- •Транзисторные оптопары.
- •Тиристорные оптопары.
- •Оптоэлектронные интегральные микросхемы.
- •Когерентная оптоэлектроника. Принцип работы лазера.
- •Свойства лазерного излучения.
- •Основные типы лазеров.
- •Области применения лазера.
- •Микроэлектронника. Виды интегральных схем.
- •Технологические процессы изготовления мсх.
- •Виды изоляции элементов.
- •Полупроводниковые интегральные схемы.
- •Интегральный “n-p-n” транзистор.
- •Разновидности “n-p-n” транзистора.
- •Интегральный “p-n-p” транзистор.
- •Интегральные диоды.
- •Электровакуумные приборы.
- •Виды электронной эмиссии.
- •Вакуумный диод.
- •Усилитель нч на триоде.
- •Паразитные ёмкости триода.
- •Тетрод и пентод.
- •Осцилографическая трубка.
- •И ндикаторные трубки.
- •Кинескоп.
- •Получение цветного изображения.
Арсенид Галия.
Арсенид Галия – один из основных полупроводниковых материалов, который благодаря своим свойствам находит широкое применение в разработке новых типов полупроводниковых приборов. Он обладает большой широтой запрещённой зоны. По сравнению с Германием и Кремнием имеет преимущество. Это высокая подвижность электронов и дырок. Арсенид Галия получают газотранспортными реакциями. Температура плавления 1237◦C, а плотность 59,9 г/см3. Арсенид Галия представляет собой монокристаллический материал в виде слитка диаметром 12мм. Применяется в изготовлении полупроводниковых приборов.
Кристаллическая решётка.
К ристалл – это вещество с упорядоченной структурой. Кристаллическая решётка – это строго определённой положение атомов, т.е. расположение атомов в определённой закономерности. Основными материалами, применяемыми в электронике являются Кремний и Германий, которые относятся к 4 группе и атомы которых обладают 4 валентными электронами. Условно кристаллическая решётка изображается в виде плоской сетки.
Любой правильный кристалл Кремния или Германия состоит из бесконечно повторяющихся во все стороны элементарных ячеек, которые и образуют кристаллическую решётку. Кристаллическую решётку Кремния и Германия называют решёткой типа алмаза и эту решётку имеют практически все полупроводниковые материалы.
Диффекты кристаллических решёток.
Д иффекты бывают: 1)Пустой узел, 2)Междоузельный атом, 3)Совокупность пустого узла и междоузельного атома, 4)Линейная дислокация, 5)Винтовая дислокация. Диффекты образуются в результате теплового возбуждения или воздействия частиц с большой энергией. Диффекты могут перемещаются по кристаллической решётке и существенно влияют на механическую прочность и электропроводность изделия. Чем больше диффектов, тем хуже эти параметры.
Вырожденный и компенсированный полупроводник.
При очень больших концентрациях примесей примесные уровни расщепляются и образуют примесную зону, которая обычно сливается с ближайшей разрешённой зоной полупроводника. Получившаяся объёмная зона будет не полностью заполненной электронами, что соответствует структуре металла, поэтому сильно легированные полупроводники называют вырожденными или полуметаллами. Полупроводник, в котором концентрация донорной и ацепторной примесей одинаковы.
Движение зарядов в полупроводниках.
В полупроводниках электрический ток создаётся 2 способами: 1)Электрическим полем, 2)Неравномерное распределение носителей заряда по объёму полупроводника. Движение носителей заряда под действием электрического поля называется дрейфовым. Плотность дрейфового тока определяется выражением i=σE, где σ – удельная проводимость, а E – напряжённость. Т.к. в полупроводниках используется 3 типа носителей, то удельная проводимость складывается из 2 составляющих: электронной и дырочной. σ = qnμn + qpμp, где q - заряд, n – концентрация электронов, p – концентрация дырок, μn – подвижность электронов, μp – подвижность дырок. Диффузионным током называется ток, который образуется за счёт перехода носителей заряда из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией носителей заряда. Диффузия – проникновение 1 вещества в другое. В области с высокой концентрацией носителей заряда, вероятность столкновения носителей заряда очень большая, поэтому электрон, совершая тепловое, хаотичное движение стремиться перейти в ту область, в которой концентрация их не высокая, т.е. наличие неравномерности концентрации приводит к созданию диффузионного тока. Степень неравномерности в распределении носителей заряда определяется отношением изменения концентрации к изменению расстояния, на котором оно произошло. Это отношение называется градиентом концентрации, и чем он больше, тем больше диффузионный ток. Grad n = , grad p = . Плотность электронной составляющей диффузионного тока in диф.=eDn , ip диф. = eDp . Где Dn, Dp – коофициенты диффузии электронов (n), дырок (p). dp, dn – градиенты концентрации дырок (p), электронов (n). Dn = μn.
D p = μp, где K – постояная Больцма (1,3807.10-23 Дж/К), Т – температура, e – заряд электрона, μn – подвижность электронов, μp – подвижность дырок. Полная составляющая диффузионного тока γдиф.=
in диф + ip диф.