6. Переходы в полупроводниках. Разновидности переходов. Переход металл-полупроводник. Выпрямляющие и омические контакты металл-полупроводник. Термоэлектронная эмиссия. Термо-э.д.с. Эффект Пельтье. Переход плупроводник-полупроводник (электронно-дырочный переход, p-n переход). Зонные диаграммы р-n перехода. Диффузионный и дрейфовый токи в переходе. Математическая модель идеализированного перехода. Инерционные свойства перехода. Баръерная и диффузионная ёмкости. Физические процессы в переходах полупроводников с различной шириной запрещённой зоны (гетеропереходы). Импульсные и высокочастотные свойства переходов. Пробой p-n перехода. Многопереходные структуры (транзисторы, тиристоры и др.). Приборы с S-образной характеристикой.
Вопросы для самоконтроля.
- Для чего используются контакты различных материалов при создании элементов электронной техники?
- Что такое “работа выхода”?
- Почему нагретый металл испускает электроны?
- От чего зависит плотность термоэлектронного тока?
- Чем определяется контактная разность потенциалов?
- Причины возникновения термо-э.д.с.?
- Где находит практическое применение эффект Пельтье?
- Чем отличаются контакты металла с р-полупроводником и с n-полупроводником?
- Блокирующий контакт металл-полупроводник является обогащённым или обеднённым?
- В чём принципиальное отличие омического и выпрямляющего контактов металл-полупроводник?
- Как создаются переходы полупроводник-полупроводник?
- Какие разновидности переходов в полупроводнике Вам известны?
- Почему через p-n переход в равновесном состоянии не течёт ток?
- От чего зависит величина потенциального барьера p-n перехода?
- Причины образования барьерной и диффузионной ёмкостей перехода?
- Как проявляется наличие емкостей перехода на его импульсные и высокочастотные свойства?
- Чем отличаются туннельный и лавинный пробои перехода?
- Обратим ли тепловой пробой перехода?
- Можно ли многопереходную структуру заменить последовательно соединёнными p-n переходами?
- Обладают ли общими свойствами все приборы с S-образной характеристикой?
7. Полупроводниковые приборы.Полупроводниковые диоды: выпрямительные, туннельные, обращённые, стабилитроны, Шоттки, лавинно-пролётные, Ганна, фото- и светодиоды, полупроводниковые лазеры. Биполярные и полевые транзисторы. Тиристоры. (В данном разделе следует ознакомиться лишь с принципами работы диодов различного вида, с особенностями их вольтамперных статических характеристик (ВАХ). Выяснить как влияет степень легирования полупроводников на вид ВАХ, на каких участках ВАХ работают различные диоды, какие режимы являются рабочими, чем ограничены эти режимы. Тоже самое относится и к мпогопереходным приборам. Вид характеристик конкретных приборов, их параметры и схемы включения изучаются в последующих курсах).
Вопросы для самоконтроля.
- Чем отличаются точечные и плоскостные диоды?
- Нарисуйте зонную диаграмму диода в равновесном состоянии при Nд>Nа.
- Нарисуйте зонную диаграмму диода, включённого в прямом направлении.
- Нарисуйте зонную диаграмму диода, включённого в обратном направлении и при условии, что Nд<Nа.
- Нарисуйте зонную диаграмму туннельного диода на ниспадающем участке ВАХ (участок с отрицательным сопротивлением).
- Чем отличаются туннельные и обращённые диоды?
- Какие диоды могут работать в режиме пробоя?
- Почему светодиоды включаются в прямом направлении, а фотодиоды работают при обратном включении?
- От чего зависит напряжение стабилизации стабилитронов?
- Какие типы диодов могут быть применены для выпрямления напряжений меньше одного вольта?
- Почему на ВАХ лавинно-пролётного диода нет участка с отрицательным сопротивление, хотя они используются в качестве генераторов СВЧ?
- Сколько доменов сильного поля может одновременно существовать в структуре диода Ганна?
- Чем отличаются транзисторы n-p-n и p-n-p структур?
- Нарисуйте зонную диаграмму n-p-n структуры в равновесном состоянии.
- Нарисуйте зонную диаграмму p-n-p структуры в равновесном состоянии и в активном режиме.
- В каких направлениях включены переходы биполярного транзистора в активном и ключевом режимах?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.