1) Исследование выпрямительного полупроводникового диодов и стабилитронов (2 ч.)
2) Исследование статических характеристик и физических параметров маломощного транзистора (2 ч.)
3) Исследование полевого транзистора с управляющим переходом (2 ч.)
4) Исследование тиристора (2 ч.)
4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАЗДЕЛАМ КУРСА
4.1. Электрические свойства полупроводниковых материалов Литература: [1 - 8].
В этом разделе следует обратить внимание на сходство и отличие в энергетических диаграммах кристаллических твердых тел, влияющих на физические свойства этих тел. Уяснить механизм генерации и рекомбинации носителей заряда - электронов и дырок в полупроводниках. Понять, как образуются носители заряда в примесном полупроводнике. Иметь представление об основных и неосновных носителях заряда в примесных полупроводниках, знать соотношение между концентрациями основных и неосновных носителей заряда и собственными концентрациями носителей заряда в чистом полупроводнике. Представлять зависимость концентрации носителей заряда от температуры, накладывающую ограничения на температурный диапазон применения полупроводниковых приборов.
Определение уровня Ферми дать исходя из вероятности заполнения энергетических уровней носителями заряда. Уметь графически построить и привести аналитические выражения для статистик Ферми-Дирака и Максвелла-Больцмана, описывающих вероятность заполнения определенного энергетического уровня частицей при данной температуре. Показав, как изменяются данные статистики с изменением температуры. Знать области применения каждой статистики. Связать положение уровня Ферми с типом проводимости полупроводника, с изменением температуры.
Знать аналитическое и графическое выражение закона распределения плотности энергетических состояний по энергиям. Уметь графически и аналитически найти функцию распределения носителей заряда по энергиям как произведение соответствующей статистики и закона распределения плотности энергетических состояний. Знать выражение, связывающее положение уровня Ферми с концентрацией носителей заряда. Показать отличие в физических свойствах и энергетических диаграммах невырожденных и в: рожденных (полуметаллах) полупроводниках.
Нужно знать выражения для дрейфового и диффузионного токов, для удельной проводимости полупроводника, из каких составляющих складывается полный ток в полупроводнике.
Необходимо уяснить, что в сильных электрических полях удельная проводимость полупроводника может изменяться, во-первых, вследствие изменения концентрации носителей заряда, а во-вторых, вследствие изменения подвижности носителей заряда. Изменение концентрации носителей заряда происходит благодаря двум эффектам: ударной ионизации узлов кристаллической решетки и эффекту туннелирования электронов сквозь узкий потенциальный барьер. К изменению подвижности носителей заряда приводит процесс рассеяния носителей заряда вследствие разогрева их сильным полем в большинстве полупроводников и явление междолинного перехода электронов проводимости в некоторых сложных полупроводниках.
4.2. Контактные явления Литература: [1 - 10].
Прежде всего, следует понять, как формируется электронно - дырочный переход, обладающий выпрямительными свойствами. Необходимо уметь строить энергетические диаграммы перехода в равновесном состоянии и при наличии внешнего напряжения, приложенного к переходу в прямом и обратном направлении. Уметь найти высоту потенциального барьера и контактной разности потенциалов на переходе, ширину запирающего слоя в равновесном состоянии и при наличии внешних напряжений.
Необходимо уяснить и четко представлять, какими носителями заряда и как создается ток через p-n-переход, знать при каких условиях и как возникает ток инжекции и ток экстракции. Следует обратить особое внимание на то, что при инжекции у границ запирающего слоя образуются неравновесные (избыточные) концентрации неосновных носителей заряда и для их нейтрализации от внешних выводов поступают основные носители зарядов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.