55) Напишите формулу для вычисления диффузионного потока электронов.

, n – концентрация; Dn – коэффициент диффузии.

56) Какую проводимость полупроводника называют монополярной? Объясните механизм монополярной проводимости. Объясните смысл биполярной диффузии.

Монополярная проводимость заключается в том, что свободные носители заряда возникают только в результате возбуждения их с уровней примеси.

57) Из чего состоит полупроводниковый диод? Нарисуйте структуру и поясните смысл работы. Дайте классификацию диодов. Нарисуйте ВАХ диода при прямом и обратном включениях. Поясните. Напишите формулу ВАХ идеального диода.

Одним из основных понятий полупроводниковой электроники является понятие о p-n переходе. P-n переходом называется область объемного заряда, возникающая при резком пространственном изменении типа проводимости полупроводника. Физическая причина образования объемного заряда заключается в том, что под действием градиента концентрации дырки и электроны диффундируют из эмиттера в базу и обратно, оставляя оголенными примесные ионы, пока не будет достигнуто равновесие данных электрических полей, а в неравновесном случае еще и внешним приложенным полем.

Приложение к p-n переходу внешнего напряжения изменяет высоту потенциального барьера, ширину перехода и граничные концентрации подвижных носителей заряда. При положительном напряжениями происходит инжекция не основных носителей заряда через переход, а при отрицательном – экстракция(засасывание) не основных носителей переходом. Диод – полупроводниковый прибор, включающий p-n переход.

ВАХ идеального диода описывается соотношением:

Графическим выражением этой зависимости является cследующая картинка:

Существуют следующие типы диодов:

*Классификация диодов*

58) Какой контакт называют выпрямляющим?

Контакт разнородных веществ сопротивление которого в одну сторону отличается от сопротивления в другую.

59) Какой контакт называют невыпрямляющим? Условия формирования невыпрямляющего контакта.

В случае невыпрямляющего контакта, сопротивление не зависит от направления. Условия формирования невыпрямляющего контакта:

-линейность (незав. сопротивления от тока)

-контакт должен быть неинжектирующим

-значения температурных к-ов веществ должна быть близкой, а теплопроводность контакта высокой

-материалы не должны взаимодействовать между собой

60) При каких условиях диод считают идеальным?

Модель идеального диода включает следующие предположения:

-Линии тока перпендикулярны плоскости p-n перехода

-Уровни инжекции в эмиттере и базе остаются низкими (Pn << Nn (База); Np << Pp (эмиттер))

-Эмиттер и база легированы однородно

-Токи не основных носителей в базе являются диффузионными

-Падения напряжения на квазинейтральных областях эмиттера и базы малы

-токи рекомбинации и генерации носителей заряда в ОПЗ отсутствуют

Тогда получаем:

61) Особенности реального диода.

Допущения, принимаемые при получении ВАХ идеального диода, верны только в ограниченном диапазоне токов. В области малых токов следует учитывать токи рекомбинации-генерации носителей заряда в ОПЗ (Область пространственного заряда). А в области больших токов – влияние сопротивлений базы и эмиттера, дрейфовые токи не основных носителей и нарушение низкого уровня инжекции.

На обратной ветви ВАХ главным фактором искажающим ВАХ диода является ток термогенерации носителей заряда в ОПЗ (т.к. концентрация зарядов в ОПЗ меньше равновесной, то ток рекомбинации в ОПЗ много меньше тока генерации).

На прямой ветви ВАХ наоборот искажается током генерации в ОПЗ.