1 Перелік тем самостійних робіт

Складено відповідно до робочої навчальної програми з дисципліни «Комп’ютерна електроніка».

Тема №1 Основи зонної теорії твердого тіла

Тема №2 Вольтамперна характеристика PN переходу та матеріали. Види пробоїв в напівпровідниках

Тема №3 Гетеро перехід. Контакт метал-напівпровідник. Перехід метал– діелектрик – напівпровідник (МДН).

Тема №4 Фотопровідність в напівпровідниках.

Тема №5 Напівпровідникові резистори

Тема №6 Класифікація діодів: за призначенням; за технологією виготовлення; за матеріалом.

Тема №7 Варикап. Імпульсний діод. Фотодіод. Світлодіод.

Тема №8 Класифікація транзисторів. Фізичні процеси в біполярних транзисторах

Тема №9 Схеми включення біполярного транзистору. Статичні характеристики біполярного транзистора.

Тема №10 Динамічний режим праці транзистора, схема включення, динамічні характеристики. Побудова динамічних характеристик транзисторів

Тема № 11 Транзистор-як активний 4-полюсник

2 Перелік завдань самостійних робіт Самостійна робота № 1

Тема: Основи зонної теорії твердого тіла

Мета:

Знати - будову атому, види електронної емісії, енергетичну структуру твердих тіл.

Вміти - пояснити призначення валентних та вільних електронів, причин іонізації атома.

План вивчення теми:

1. Електрони в атомі

2. Принцип заборони Паули. Робота виходу електронів

3. Види електронної емісії

4. Рух електронів в електричному полі

Рекомендована література

Гершунский Б.С «Основы электроники и микроэлектроники» К., «В.Ш.», 1987, 15-48

Основні теоретичні відомості Електрони в атомі

Усі речовини складаються з дрібних часток — атомів. Атом складається з більш дрібних часток, основними з який є протони, нейтрони й електрони. Протони мають позитивний електричний заряд, електрони — негативний, рівний пі величині заряду протона, а нейтрони електрично нейтральні, їхній заряд дорівнює нулю.

Протони і нейтрони утворять ядро, у якому зосереджена практично вся маса атома. Навколо ядра під впливом його притягання рухаються по визначених замкнутих траєкторіях (орбітам) негативно заряджені електрони. У нормальному стані атом містить однакову кількість протонів і електронів і тому електрично нейтральний.

Кількість протонів, нейтронів і електронів в атомі залежить від типу хімічного елемента.

Наприклад, в атомі водню навколо ядра обертається тільки один електрон (рисунок 2.1), в атомі міді — 29, в атомі золота — 79.

Число електронів, що обертаються навколо ядра, завжди дорівнює порядковому номеру елемента в періодичній системі елементів Д. И. Менделєєва.

Електрони, що розташовані на зовнішніх орбітах атома, зв'язані з ядром слабкіше, ніж електрони, що знаходяться на внутрішніх орбітах. Тому під дією сусідніх атомів або внаслідок інших причин зовнішні електрони можуть залишити свою орбіту, що спричинить за собою зміну електричного стану атома.

Електрони, розташовані на зовнішніх орбітах атомів, називаються валентними електронами. Вони визначають хімічну активність речовини, тобто беруть участь у створенні хімічного зв'язку між атомами.

Електрони, що звільнилися від внутрішньоатомних зв'язків, одержали назву вільних електронів. Вони пересуваються усередині речовини між атомами в різних напрямках і з різними швидкостями. При наявності зовнішнього електричного поля безладний рух вільних електронів стає упорядкованим, спрямованим. У результаті виникає електричний струм. Чим більше вільних електронів має речовина, тим вище його електропровідність. .

Втрачаючи або здобуваючи електрони, нейтральний в електричному відношенні атом стає зарядженим. Такий атом називається іоном. Процес відриву електрону від атома чи приєднання до атома зайвого електрона, і результаті якого утвориться позитивний чи негативний іон, зветься іонізацією атома. Іони, що мають різнойменні заряди, притягаючи друг до друга, утворюють молекули.