Для ответа на теоретические вопросы необходимо изучить соответствующие разделы курса, воспользовавшись литературой [1 – 13].
1) Что такое электронно-дырочный переход (p-n-переход)? Какие электронно-дырочные переходы называют симметричными, а какие несимметричными? Какие электронно-дырочные переходы называют резкими, а какие плавными?
2) Сравните условия возникновения лавинного и туннельного пробоя p-n-перехода. Для каких обратных напряжений они характерны? Почему?
3) Почему и при каких условиях на гетеропереходах может происходить выпрямление без инжекции неосновных носителей заряда?
4) Изобразите пространственное распределение зарядов и энергетические диаграммы p-n-перехода для следующих случаев: а) внешнее напряжение отсутствует; б) прямое смещение перехода; в) обратное смещение перехода. Укажите направление диффузионного и внешнего электрического полей и высоту потенциального барьера p-n-перехода.
5) Приведите выражение для ВАХ идеального p-n-перехода. Нарисуйте ВАХ для двух p-n-переходов с разной шириной запрещенной зоны.
6) Как и почему изменяется высота потенциального барьера электронно-дырочного перехода с изменением температуры и с изменением концентрации примесей в прилегающих к переходу областях?
7) Что такое инжекция неосновных носителей заряда через электронно-дырочный переход? Что такое экстракция неосновных носителей заряда? Для полупроводника n- или p-типа меньше термодинамическая работа выхода и почему?
8) К несимметричному p-n-переходу с концентрациями примесей nn >> pp приложено обратное напряжение. Указать составляющую тока, которая будет наибольшей при этих условиях. От какого параметра полупроводника зависит высота потенциального барьера p-n-перехода при одинаковой концентрации примесей в p- и n-областях? В германиевом или кремниевом переходе больше контактная разность потенциалов?
9) Изобразите энергетические диаграммы контактов металл - полупроводник при различных соотношениях работы выхода электронов из металла ( Aм ) и из полупроводника ( Aп ) для случаев: а) полупроводник nтипа Aм > Aп ; б) полупроводник n-типа, Aм < Aп . В каких случаях в полупроводнике образуются обедненные носителями заряда слои, а в каких - обогащенные? Что такое барьер Шоттки?
10) Чем отличается диффузионная емкость p-n-перехода от его барьерной емкости? Сравните их характерные величины, условия образования и устойчивость во времени. Можно ли контактную разность потенциалов измерить с помощью вольтметра?
11) Чем объясняется отклонение экспериментальной ВАХ полупроводникового диода от идеальной при больших прямых и обратных токах? Приведите обе эти характеристики на одном графике и объясните их отличия на разных участках.
12) Как зависит время восстановления обратного сопротивления диода: а) от прямого тока, протекавшего через диод до момента переключения с прямого направления на обратное; б) от времени жизни неосновных носителей заряда в базе диода?
13) Какие свойства выпрямляющих электрических переходов используются в различных полупроводниковых диодах: в выпрямительных диодах, в стабилитронах, в туннельных и обращенных диодах, в варикапах, в диодах Шоттки?
14) Как и почему изменится прямая и обратная ветвь ВАХ полупроводникового диода, если прилегающие к p-n-переходу области будут сильнее легированы соответствующими примесями?
15) Как зависит пробивное напряжение диодов при лавинном пробое от концентрации примесей в базе и от температуры?
16) Как процессы накопления и рассасывания неосновных носителей заряда в базе диода, а также барьерная емкость влияют на работу диода при быстром изменении напряжения?
17) Перечислите и объясните отличия в свойствах и параметрах кремниевых и германиевых выпрямительных диодов.
18) Приведите вольт-фарадную характеристику варикапа. При прямых или обратных напряжениях используют варикап и почему?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.