Билет 66. Мдп транзистор. Эквивалентная сх, сх.Вкл.

Исходя из общефизических соображений, МДП транзистор можно изобразить в виде эквивалентной схемы, представленной на рисунке. Здесь R_вх обусловлено сопротивлением подзатворного диэлектрика, входная емкость С_вх – емкостью подзатворного диэлектрика и емкостью перекрытия затвор-исток. Паразитная емкость С_пар обусловлена емкостью перекрытий затвор-сток. Выходное сопротивление R_вых равно сопротивлению канала транзистора и сопротивлению легированных областей истока и стока. Выходная емкость С_вых определяется емкостью р‑n перехода стока. Генератор тока передает эффект усиления в МДП транзисторе. Простейшая эквивалентная схема МДП транзистора:

С хемы включения:

А) нормальный закрытый n-канальный

Б) нормальный закрытый p-канальный

В) нормальный открытый n-канальный

Г) нормальный открытый p-канальный.

Билет 67. Фотоэлектрический явления. Внутренний фотоэффект.

В нутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием света. Он проявляется в изменении концентрации носителей зарядов в среде и приводит к возникновению фотопроводимости или вентильного фотоэффекта. Фотопроводимостью называется увеличение электрической проводимости вещества под действием света. Вентильным фотоэффектом (фотоэффектом в запирающем слое) называется возникновение под действием света ЭДС (фото-ЭДС) в системе, состоящей из контактирующих полупроводника и металла или двух разнородных полупроводников (например в p-n переходе).

Билет 68. Фотоэлектрический явления. Теория фотопроводимости.

Фотопроводимость - дополнительная электропроводность полупроводников, обусловленная действием света. Фотопроводимость зависит от рода полупроводника, его температуры, а также вида и количества примесей в нем. Обычно Ф. обусловлена увеличением концентрации носителей тока под действием света (концентрационная Ф.). Она возникает в результате нескольких процессов: фотоны «вырывают» электроны из валентной зоны и «забрасывают» их в зону проводимости, при этом одновременно возрастает число электронов проводимости и дырок (собственная Ф.). Электроны из заполненной зоны забрасываются на свободные примесные уровни – возрастает число дырок (дырочная примесная Ф.); электроны забрасываются с примесных уровней в зону проводимости (электронная примесная Ф.). Возможно комбинированное возбуждение Ф. «собственным» и «примесным» светом: «собственное» возбуждение в результате последующих процессов захвата носителей приводит к заполнению примесных центров и, следовательно, к появлению примесной Ф. (индуцированная примесная Ф.). Концентрационная Ф. может возникать только при возбуждении достаточно коротковолновым излучением, когда энергия фотонов превышает либо ширину запрещенной зоны (в случае собственной и индуцированной Ф.), либо расстояние между одной из зон и примесным уровнем (в случае электронной или дырочной примесной Ф.). В той или иной степени Ф. обладают все неметаллические твёрдые тела. Зависимость Ф. от частоты излучения определяется спектром поглощения полупроводника. По мере увеличения коэффициента поглощения Ф. сначала достигает максимума, а затем падает. Спад Ф. объясняется тем, что при большом коэффициенте поглощения весь свет поглощается в поверхностном слое проводника, где очень велика скорость рекомбинации носителей. Возможны и др. виды Ф., не связанные с изменением концентрации свободных носителей. Так, при поглощении свободными носителями длинноволнового электромагнитного излучения, не вызывающего межзонных переходов и ионизации примесных центров, происходит увеличение энергии («разогрев») носителей, что приводит к изменению их подвижности и, следовательно, к увеличению электропроводности.

Фотоэлектрический явления. Релаксация фотопр.

Скорость генерации-

Изменение концентрации избыточных носителей в единицу времени – разность между скоростями генерации и рекомбинации:

При малом уровне освещения:

,

Нарастание концентрации избыточных электронов во времени:

Спад концентрации:

Билет 69. Фотоэлектрический явления. Эффект Дембера. Фотоэлектромагнитный эффект.

В несобственных полупроводниках коэффициенты диффузий носителей тока (электронов и дырок) различные. Таким образом, если какой-то части проводника фотоактивное освещение создает одинаковое число электронов и дырок, то диффузия этих носителей будет происходить с разной скоростью, в результате чего в кристалле возникает ЭДС. Фотоэлектромагнитный эффект состоит в появлении фото ЭДС или фототока в освещенной полупроводниковой пластинке, помещенной в магнитное поле, параллельное ее поверхности. Фотоэлектромагнитная ЭДС наблюдается в направлении, перпендикулярном лучу света и магнитному полю.

Билет 70. Фотоэлектрический явления. Фотоэффект в p-n переходе. Фотоэффект на барьере Шоттки.

Фотоэффект на барьере Шоттки:

Высота потенциального барьера:

Образование барьера Шоттки в полупроводнике, находящемся в контакте с металлом, и возможные процессы внутренней фотоэмиссии:

Билет 71. Фотоэлектрические явления. Внешний фотоэффект.

Фотоэлектронная эмиссия (ФЭ) или внешний фотоэффект — эмиссия электронов из вещества под действием падающего на его поверхность излучения. ФЭ объясняется на основе квантовой теории твёрдого тела и зонной теории твёрдого тела:

1). При неизменном спектральном составе света фототок Jф пропорционален световому потоку Ф: Jф=кФ, к- чувствительность фотокатода (закон Столетова).

2) При данном световом потоке ток эмиссии зависит от спектрального состава света. В частности при монохроматическом свете чувствительность фотокатода зависит от частоты излучения. Чувствительность фотокатода к свету данной частоты или длинны волны называют спектральной чувствительностью и обозначают. Зависимость спектральной чувствительности от частоты или длинны волны света называют спектральной характеристикой фотокатода.

3). Для каждого вещества существует некоторая минимальная — пороговая частота света или максимальная длина волны за пределами которой эмиссия не наблюдается. Этот порог фотоэлектронной эмиссии называют длинноволновым, или красным порогом фотоэффекта.

4). Максимальная кинетическая энергия покидающих фотокатод электронов растет линейно с увеличением частоты света и не зависит от светового потока.