- •1.1 Зонная теория твёрдого тела. Простая модель энергетических зон. Электропроводность твёрдых тел. Собственные полупроводники.
- •1.2 Распределение носителей зарядов по энергетическим уровням в полупроводниках. Примесные полупроводники.
- •1.3 Уравнение электронейтральности. Явление дрейфа и диффузии в полупроводниках. Эффект Холла.
- •1.4 Неравновесные процессы в полупроводниках. Межзонные процессы рекомбинации и генерации. Математическая модель энергетических зон Кронига-Пенни.
- •1.5 Непрямые процессы в объёме и на поверхности полупроводника в условиях динамической неравновесности. Квазиуровни и квазипотенциалы Ферми. Явление переноса. Основные уравнения полупроводников.
- •2.1 Структура р-п перехода в состоянии термодинамического равновесия. Зонная диаграмма р-п перехода. Высота потенциального барьера, толщина области р-п перехода.
- •2.2 Работа р-п перехода при внешнем воздействии. Прямое и обратное смещение р-п перехода. Ширина р-п перехода. Барьерная ёмкость обратно смещённого р-п перехода.
- •2.3 Методы создания электронно-дырочных переходов. Технология изготовления полупроводниковых диодов.
- •Типы диодов по частотному диапазону:
- •Типы диодов по размеру перехода:
- •Типы диодов по конструкции:
- •2.4 Вольт- амперная характеристика р-п перехода. Математическая модель диода. Уравнение Шокли. Вах реального р-п перехода. Пробой р-п перехода.
- •Типы диодов по назначению:
- •3.1 Выпрямительные диоды, стабилитроны, стабисторы, диоды Шоттки. Разновидности и классификация полупроводниковых диодов.
- •Типы диодов по назначению:
- •Типы диодов по конструкции:
- •Переходные процессы в диодах с р-п переходом. Импульсные диоды.
- •4.1 Структура и принцип работы бт. Режимы работы биполярного транзистора и схемы включения. Распределение стационарных потоков носителей.
- •4.2 Статическая модель биполярного транзистора. Распределение концентрации носителей в области базы, эмиттера, коллектора. Математическая модель Эберса-Молла.
- •4.3 Параметры биполярного транзистора. Модели транзистора в режиме малого сигнала. Эквивалентные схемы (четырёхполюсника и физические).
- •4.4 Статические характеристики биполярных транзисторов.
- •4.6 Работа транзистора на нагрузку.
- •4.7 Квазистатический режим работы транзистора. Определение усилительных параметров транзистора через r и h-параметры четырёхполюсника.
- •4.8 Типы биполярных транзисторов. Конструкции и технологии производства.
- •Классификация полевых транзисторов.
- •5.2 Основные параметры полевых транзисторов. Полевой транзистор с управляющим р-п переходом (птуп). Структура птуп и основные особенности. Сравнение мдп и биполярных транзисторов.
- •6.1 Основные особенности конструкции и классификация тиристоров. Динисторы. Вах динистора, внутренняя положительная обратная связь в р-п-р-п структурах. Статические параметры динисторов.
- •6.2 Тринистор - управляемый тиристор. Вах тринистора, зависимость параметров от тока управления. Симисторы, конструкция и вах.
- •7.1 Механизм генерации излучения в полупроводниках. Некогерентные излучатели - излучающие диоды.
- •7.2 Сид и ик-диоды. Световые и электрические параметры сид.
5.2 Основные параметры полевых транзисторов. Полевой транзистор с управляющим р-п переходом (птуп). Структура птуп и основные особенности. Сравнение мдп и биполярных транзисторов.
Для усилительного режима работы применяют параметры малого сигнала:
-
крутизна характеристики ВАХ (относительно
тока к напряжению):
.
-
выходное (входное) внутренние сопротивление
БТ:
-
коэффициент усиления по напряжению:
- кроме того: напряжение отсечки, напряжение насыщения, входные и проходные емкости, предельная рабочая частота, коэффициент шумов, допустимая мощность рассеивания.
Полевой транзистор с управляющим р-п переходом (ПТУП).
При
подаче
оба p-n
перехода для данного типа конструкции
оказывается под действием обратного
напряжения. Толщина d
уменьшается с ростом
.
ОПЗ растет, как следует вне этого площадь
сечения канала уменьшается, а его
сопротивление растет.
Основные особенности (сравнение ПТУП и МДП):
Схожесть:
- цепь управления для ПТУП изолирована от выходной цепи, к цепи маломощного потребления.
- эффект управления сводится к заряду управления емкости. Как следствие, накопление зарядов противоположного типа и изменение сопротивления каналов.
- управление электрического поля направленно перпендекулярно выходному току.
Отличия:
- ПТУП нормально открытый прибор.
- МДП с индуцироваными каналами нормаоьно закрытый прибор.
6.1 Основные особенности конструкции и классификация тиристоров. Динисторы. Вах динистора, внутренняя положительная обратная связь в р-п-р-п структурах. Статические параметры динисторов.
Тиристор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p-n-переходами и имеющий два устойчивых состояния: закрытое состояние, то есть состояние низкой проводимости, и открытое состояние, то есть состояние высокой проводимости.
Диапазон токов тиристоров: 10 мА -400А. Диапазон напряжений: 0,1 В – 2 кВ. маломощные тиристоры применяются в релейных цепях в коммутационных устройствах. Они используются как для коммутации, так и для преобразования.
Классификация:
- по числу электронов.
- по способу управления.
Тиристор содержит два вывода и управляется ими – динистор. Управление осуществляется изменением величины и полярности управления питания (неуправляемый тиристор). Их изготавливают из кремния, в котором резко выражена термо генерация носителей заряда и их лавинное умножение носит p-n переход. В монокристалле кремния создают 4 слоя, крайний слой называется эмиттерный, 2 средние – базовые.
Тиристор с тремя выводами – тринистор. Могут управлятся через этот электрод.
ВАХ.
1 – участок большого сопротивления,
2 – лавинный пробой,
3 – отрицательное сопротивление,
4 – малое сопротивление,
5 – обратная ветвь ВАХ.
Статические параметры динисторов:
- выходное сопротивление,
- ток включения,
-
сопротивление запертого динистора по
постоянному и переменному току.
- ток выключения,
- остаточное напряжение,
-
время включения (выключения)
.
