- •Билет 1. Классификация веществ. Зонная диаграмма. Понятие носителей заряда. Теория проводимости. Собственная и примесная проводимость.
- •Билет 3 . Уравнение Шредингера.
- •Билет 5. Циклотронный резонанс.
- •Билет 11. Концентрация носителей в соб.
- •Билет 12. Рассеяние на ионах примеси.
- •Билет 13. Рассеяние на атомах примеси и дислокациях. Рассеяние на нейтральных примесях
- •Рассеяние на ионизированной примеси
- •Билет 15. Подвижность носителей заряда.
- •Билет 16. Удельная проводимость и удельное сопротивление полупроводника.
- •Билет 17. Рекомбинация полупроводника в условиях равновесного состояния.
- •Билет 18. Рекомбинация полупроводника в условиях неравновесного состояния.
- •Билет 19. Механизм рекомбинации носителей на ловушках.
- •Билет 20. Механизм поверхностной рекомбинации.
- •Билет 21. Движение носителей заряда. Уравнение непрерывности для электронов и дырок. Плотности электронного и дырочного токов.
- •Билет 22. Диффузионный и дрейфовый токи. Диэлектрическая релаксация.
- •Билет 23 и 24. Эффект поля. Зонная диаграмма при эффекте поля
- •Билет 25. Диффузионный ток в полупроводнике.
- •Билет 26. Диффузия и дрейф неравновесных носителей заряда в случае монополярной проводимости. Движение неосновных носителей заряда.
- •Билет 27. Монополярная диффузия носителей.
- •Билет 28. Биполярная диффузия носителей.
- •Билет 29. Образование p-n перехода, база диода, энергетическая диаграмма. Структура и классификация диодов.
- •Билет 30. P-n переход в равновесном состоянии.
- •Билет 31. P-n переход в неравновесном состоянии.
- •Билет 32. Невыпрямляющий контакт металл-полупроводник
- •Билет 35. Идеальная модель диода. Характеристические сопротивления и тепловой ток.
- •Билет 36. Особенности реального диода. Обратная вах. Эквивалентная схема диода при обратном смещении.
- •Билет 37. Туннельный пробой p-n перехода.
- •Билет 38. Лавинный пробой p-n перехода.
- •Билет 39. Тепловой пробой p-n перехода.
- •Билет 40. Прямая характеристика реального диода. Ток рекомбинации. Сопротивление базы.
- •Билет 41. Прямая характеристика реального диода. Зависимость напряжения прямой характеристики от температуры. Работа диода при высоком уровне инжекции. Распределение токов в базе.
- •Билет 42. Прямая характеристика реального диода. Дрейфовая составляющая тока инжектированных носителей. Коэффициент инжекции.
- •Билет 43. Прямая характеристика реального диода. Модуляция сопротивления базы. Эквивалентная схема диода при прямом смещении.
- •Билет 44. Инерционные свойства диодов. Барьерная емкость.
- •Билет 45. Инерционные свойства диодов. Диффузионная емкость.
- •Билет 47. Туннельный диод. Диод Шоттки.
- •Билет 48. Биполярный транзистор. Структура и режимы работы биполярного транзистора. Транзисторный эффект.
- •Билет 49. Биполярный транзистор. Режимы работы биполярного транзистора при схеме включения с Общей Базой.
- •Билет 50. Биполярный транзистор. Эффект Эрли.
- •Билет 52. Эквивалентная схема Эберса-Молла.
- •52. Биполярный транзистор. Входные и выходные вах идеального транзистора в схеме об. Вах идеального транзистора в схеме ок.
- •Билет 57. Сопротивления эмиттерного и коллекторного переходов.
- •Билет 63. Мдп транзистор. Вах идеального мдп транзистора. Физические причины насыщения тока стока. …
- •Билет 64. Мдп транзистор. Выбор рабочей точки. Крутая и пологая область мдп. Удельная крутизна транзистора.
- •Билет 65. Мдп транзистор. Равновесные и неравновесные состояния.
- •Билет 66. Мдп транзистор. Эквивалентная сх, сх.Вкл.
- •Билет 67. Фотоэлектрический явления. Внутренний фотоэффект.
- •Билет 68. Фотоэлектрический явления. Теория фотопроводимости.
- •Билет 72. Эффект Холла
Билет 35. Идеальная модель диода. Характеристические сопротивления и тепловой ток.
О снову выпрямительного диода составляет обычный электронно-дырочный переход. Примем следующие допущения: 1). Слой базы – вырожденный электронный полупроводник; 2). Концентрация дырок, инжектируемых в базу, невелика, т.е. низкий уровень инжекции, нет дрейфовой составляющей электронного тока в эмиттере;
3). Падение напряжения в нейтральном слое базы значительно меньше внешнего напряжения; 4). Пренебрегаем процессами рекомбинации и генерации в области перехода;
5). Пробойного эффекта нет в переходе; 6). Отсутствуют поверхностные утечки.
ВАХ - , где - тепловой ток, т.е. ток сильно зависит от температуры. при абсолютном нуле. Так же называется током насыщения, связано это с тем, что при обратный ток идеализированного диода равен и не зависит от напряжения.
Главную роль тока в диоде играет коэффициент инжекции .
Сопротивления: 1). Дифференциальные; 2). Сопротивления постоянному току.
Дифференциальное оно действительно только для прямой ветви при .
Сопротивление постоянному току или
Оно действительно на обратной ветви характеристике, когда .
В нулевой точке .
Билет 36. Особенности реального диода. Обратная вах. Эквивалентная схема диода при обратном смещении.
Г лавная причина отклонения ВАХ идеального диода от реального – явление термогенерации носителей в области перехода, поверхностных утечках. Рассмотрим тепловой ток. Он обусловлен генерацией неосновных носителей, прилегающих к переходу, откуда эти носители диффундируют в область потенциального барьера и уносятся полем в другой слой. В равновесном состоянии эти потоки компенсируются встречными потоками аналогичных носителей.
Ток генерации. ЭП которое есть в переходе, уносит генерируемые носители в соответствующий слой диода, что вызывает протекание некоторого тока – тока термогенерации . В равновесном состоянии ток компенсируется равным ему встречным током – током рекомбинации .
Поверхностные каналы. С ростом обратного напряжения растет «рабочая» длинна канала, а значит и обратный ток приповерхносного перехода. При обратном включении ВАХ имеет вид , где - ток получаемый путём экстраполяции характеристики до пересечения с осью токов. - сопротивление, характеризующее средний наклон кривой.
Билет 37. Туннельный пробой p-n перехода.
В основе этого вида пробоя лежит туннельный эффект, т.е. просачивание е сквозь потенциальный барьер, если его толщина достаточно мала. Вероятность туннельного эффекта , где Ф- высота барьера, а d- его толщина. Под высотой барьера будем понимать ширину запрещенной зоны , а под толщиной – расстояние d между противостоящими зонами. Пусть распределение потенциала линейно, тогда . Тогда вероятность туннелирования будет определяться напряженностью
поля в переходе , а также эффективной массой носителей. Дифференциальное сопротивление диода в области пробоя , где - пробивная напряженность поля. - напряжение туннельного пробоя.
Билет 38. Лавинный пробой p-n перехода.
Происходит лавинное «размножение» носителей в сильном электрическом поле. Электрон и дырка, ускоренные полем на длине свободного пробега, могут разорвать одну из валентных связей атома полупроводника, расположенного в области перехода. Рождается новая пара электрон-дырка и процесс может повторяться под действием этих новых носителей. Суммарный обратный ток через переход окажется больше, чем в отсутствие такой ионизации. При большой напряженности поля исходная пара порождает более одной новой пары, происходит лавинный рост ионизации. При этом ток будет ограничен только внешним сопротивлением. Ход характеристики в области ионизации до пробоя описывается формулой ,
где М- коэффициент ударной ионизации, U модуль обратного напряжения, UМ напряжение лавинного пробоя, при котором .
UМ зависит от удельного сопротивления базы. . Дифференциальное сопротивление