1. Програма курсу. Методичні вказівки. Контрольні питання. Короткий вступ в курс.

Місце промислової електроніки в електроенергетиці і її значення в розвитку народного господарства України. Короткі відомості з історії електроніки. Сучасні шляхи її розвитку. Роль курсу в системі освіти бакалавра-електрика.

[1], с. 9 – 15; [3], с. 3 – 7; [4], с. 5 – 8.

1.1. Напівпровідникові діоди.

1.1.1. Програма курсу.

Загальна характеристика електронних пристроїв та приладів. Мета та задачі дисципліни. Енергетичні зони. Власна та домішкова провідність напівпровідників. Утворення електронно-діркового переходу. Пряме та зворотне зміщення p-n – переходу. Вольт-амперна характеристика p-n – переходу. Температурні та частотні властивості p-n – переходу. Класифікація діодів. Побудова. Узагальнена вольт-амперна характеристика діодів. Пробій p-n – переходу. Випрямні діоди. Імпульсні діоди. Високочастотні діоди. Варикапи. Стабілітрони. Стабістори. Двоханодні стабілітрони. Тунельні діоди. Діоди Шотткі. Диністори. Триністори. Симістори. Фотоелектричні явища у напівпровідниках. Світлодіоди. Оптрони.

[1], с. 16 – 28, 52 – 60; [2], с. 5 – 39, 82 – 91, 140 - 146; [3], с. 5 – 34, 63 – 65, 91 – 95; [4], с. 5 – 53, 112 - 130.

1.1.2. Методичні вказівки.

Вивчення теми треба починати з повторення матеріалу фізики напівпровідників. Характерною особливістю напівпровідників є сильна зміна їхнього питомого опору під дією електричного поля, опромінення світлом або іонізованими частинками, а також при внесенні в напівпровідник до­мішки або внаслідок його нагрівання. При нагріванні питомий опір провідників збільшується, а напівпровідників та діелектриків — змен­шується. Це свідчить про різний характер провідності названих ма­теріалів.

Необхідно розглянути, як поводиться p-n перехід за відсутності зовнішньої напруги і за її наявності. Які особливості структури переходу і параметрів, вольт-амперних характеристик (ВАХ) випрямних, високочастотних та імпульсних діодів, стабілітронів, тунельних діодів, варикапів, діодів Шотткі, тиристорів. Потрібно знати основні параметри приладів, області їх застосування та маркування, принцип роботи оптоелектронних приладів.

1.1.3. Контрольні питання.

1. Приведіть основні специфічні особливості напівпровідників.

2. Поясніть фізику процесу проходження струму у власному напівпровіднику.

3. Поясніть фізику процесу проходження струму в домішковому напівпровіднику.

4. Чому в електроніці знайшли застосування тільки домішкові напівпровідники?

5. Поясніть, що таке основні і неосновні носії заряду в напівпровідниках.

6. Що таке дрейф носіїв у напівпровіднику?

7. Що таке дифузія носіїв у напівпровіднику?

8. Як зв'язані між собою рівноважні концентрації основних і неосновних носіїв зарядів в домішкових напівпровідниках?

9. Опишіть утворення p–n переходу в напівпровідниках і його властивості.

10. Дайте визначення p–n переходу. Чому p–n перехід часто називають «замикаючим шаром»?

11. Що таке пряме і зворотне вмикання р-n переходу? Поясніть поведінку р-n переходу при прямому і зворотньому вмиканні.

12. Що таке ВАХ і який вигляд вона має у р-n переходу?

13. Вкажіть властивості р-n переходу, які використовують при побудові напівпровідникових електронних приладів.

14. Які види пробою р-n переходу існують і в чому їх відмінність?

15. Дайте характеристику оборотному і необоротному пробою p–n переходу.

16. Поясніть температурні властивості p–n переходу.

17. Поясніть, яка ємність більша – бар'єрна чи дифузійна, якщо p–n перехід знаходиться під зворотною напругою.

18. Поясніть, як змінюється дифузійна ємність p–n переходу із зростанням прямого струму через p–n перехід.

19. Поясніть вплив ємності p–n переходу на його частотні властивості і параметри діодів.

20. Які типи напівпровідникових діодів Ви знаєте? Приведіть їх умовні позначення і області застосування.

21. Поясніть улаштування та принцип дії напівпровідникових випрямних діодів.

22. Намалюйте та поясніть хід вольт-амперних характеристик випрямних діодів. Як і чому вони змінюються при змінах температури?

23. У яких випадках застосовується послідовне і паралельне включення випрямних діодів?

24. Опишіть особливості конструкції високочастотних і імпульсних діодів, вкажіть їх параметри та області застосування.

25. Поясніть улаштування та принцип дії стабілітрона. Які його параметри та характеристики? Вкажіть області застосування.

26. Поясніть улаштування та принцип дії варикапа. Які його параметри та характеристики? Вкажіть області застосування.

27. Як утворюється перехід Шотки? Чим він відрізняється від звичайного p–n переходу?

28. Які особливості конструкції та принцип дії діодів Шоткі? Які його параметри та характеристики? Вкажіть області застосування.

29. Наведіть і поясніть структуру, параметри і вольт-амперну характеристику диністора. Що таке зона від'ємного опору ВАХ?

30. У чому відмінність роботи триністора від диністора?

31. Поясніть умову утворення струму через тиристор?

32. Поясніть улаштування та принцип роботи світлодіодів. Вкажіть області застосування світлодіодів.

33. Що таке оптрон? Для яких цілей використовуються оптрони? Наведіть приклади.

34. Які переваги оптоелектронних приладів?

35. Поясніть принцип маркування напівпровідникових діодів.