Задание №3 Полупроводниковые приборы (1)
.docxЗадание №3
При выполнении Задания №3 используется следующий нумерованный список полупроводниковых приборов, изучаемых в курсе. Если Ваш номер больше 11, то Nприбора=Nстудент-11
Порядковый номер прибора Nпр |
Название |
1 |
Детекторный диод (ДД) Смесительный диод (СД) |
2 |
РIN диод |
3 |
Варакторный диод (ВД) |
4 |
Туннельный диод, резонансный туннельный диод |
5 |
Лавинно-пролетный диод (ЛПД) Диод Мисавы, Двухпролетный ЛПД |
6 |
Инжекционно-пролетный диод (ИПД) |
7 |
Диод Ганна (режимы: с бегущим доменом, со статическим доменом) |
8 |
Биполярный транзистор (гомоструктурный) |
9 |
Биполярный транзистор (гетероструктурный) |
10 |
Полевой транзистор (ПТБШ) |
11 |
Полевой транзистор (HEMT) |
Задача №1.
Диоды с положительным динамическим сопротивлением.
-
Рассчитать максимальное значение выпрямленного тока для ДД с коэффициентом идеальности, при микроволновой мощности
-
Оцените тангенциальную чувствительность (выразить в ), если эффективная шумовая температура диода составляет , а полоса усилителя .
-
Охарактеризуйте основные сходства и отличия в функциональной роли, структуре, параметрах микроволновых ДД, СД, ВД и PIN диодов.
-
Опишите популярные схемотехнические модели микроволновых ДД и СД, используя доступные информационные источники Интернет, лекции, программу Microwave Office и т.п.
Примечание: весовой коэффициент задачи 4балла
Задача №2.
Диоды с отрицательным динамическим сопротивлением.
-
Нарисовать типовое распределение по координате статического поля и скорости дрейфа для двух структур из списка диодов с отрицательным динамическим сопротивлением (выбор произвольный из вышеприведенного списка, но один прибор должен быть с использованием арсенида галлия, а второй – кремневый). Представьте прибор как слоистую структуру.
-
Определить частоту генерации ЛПД и ДГ с бегущим доменом при длине активной области ..
Примечание: весовой коэффициент задачи 2балла
Задача №3.
Транзисторы
-
Сравните максимально возможную толщину базы Биполярного транзистора и длину затвора Полевого транзистора при работе на частоте . Оцените угол пролета в обоих случаях. Свяжите с решением задачи №5 из 1-го задания.
-
Обоснуйте тенденцию использования в современных транзисторах таких материалов как GaN , InP, SiC, алмаз С.
-
Сравните преимущества и недостатки использования в микроволновом диапазоне HEMT-приборов и транзисторов с баллистическим транспортом. Какова должна быть толщина высоколегированной области HEMT c , если контактная разность потенциалов равна
-
Нарисуйте (качественно) выходные и входные ВАХ трех ПТБШ с одинаковыми размерами, но изготовленными из Si, GaN, GaAs.
-
Нарисуйте семейство входных и выходных ВАХ и коэффициента шума на одном графике. Объясните, почему у ПТБШ хорошие шумовые характеристики при большой электронной температуре носителей. При анализе используйте решение задачи №7 из первого задания.
Примечание: весовой коэффициент задачи 4балла