Электротехника и электроника
(раздел ЭЛЕКТРОНИКА)
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Содержание
1. РОЛЬ ЭЛЕКТРОНИКИ В РАЗВИТИИ НАУЧНО - ТЕХНИЧЕСКОГО
ПРОГРЕССА. ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ - ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ…….6
1.1. ТРЕБОВАНИЯ К ЭП РЭА………………………………………………………....8
1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭП……………………………………………………..........9
1.3. ВИД ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА………………………………….……....10
1.4. РАБОЧАЯ СРЕДА И ТИП НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА………………………........11
1.5. ЧИСЛО ПОЛЮСОВ…………………………………………………….…...........11
1.6. МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ………………………………………………………..12
1.7. ПОНЯТИЕ О РЕЖИМАХ, ХАРАКТЕРИСТИКАХ И ПАРАМЕТРАХ ЭП…...13
2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ…....17
2.1. СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ………………………………………........17
2.2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЗОНЫ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ………………………………………………….........…18
2.3. Диффузионные процессы в полупроводниках…………...….…20
2.4. ПРИМЕСНАЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ…........20
2.5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ЗОНАХ
ПОЛУПРОВОДНИКА…………………………………………………………….22
3. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ………………..…23
3.1. ПОЛУПРОВОДНИКИ ВО ВНЕШНЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ……….…23
3.2. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ………………….….24
4. КОНТАКТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ…………………….....26
4.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕРЕХОДОВ……………………………………………...26
4.2. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В P-NПЕРЕХОДАХ………27
4.2.1. КОНТАКТ ДВУХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ P- ИN- ТИПА…………………….27
4.2.2. ПРЯМОЕ СМЕЩЕНИЕ P-NПЕРЕХОДА…………………………………….....29
4.2.3. ОБРАТНОЕ СМЕЩЕНИЕ P-NПЕРЕХОДА…………………………………….29
4.3. ЕМКОСТИ P-NПЕРЕХОДА……………………………………………………...31
4.4. ПРОБОЙ P-NПЕРЕХОДА…………………………………………………..........32
4.5. ПЕРЕХОД ПРОВОДНИК – ПОЛУПРОВОДНИК………………………………34
4.6. КОНТАКТЫ ПОЛУПРОВОДНИКА ОДНОГО ТИПА
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ…………………………………………….….……..35
4.7. ГЕТЕРОПЕРЕХОДЫ……………………………………………………………...35
4.8. ВОЛЬТ - АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА P-NПЕРЕХОДА…………….....37
5. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ……………………………………..……..37
5.1. ВОЛЬТ - АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕАЛЬНОГО ДИОДА…..….....37
5.2. ПОЛНЫЙ ОБРАТНЫЙ ТОК ДИОДА. ТОКИ ГЕНЕРАЦИИ И УТЕЧКИ…....39
5.3. ПРЯМОЙ ТОК ДИОДА. ТОК РЕКОМБИНАЦИИ.
СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕЛА БАЗЫ…………………………………….………….41
5.4. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ВОЛЬТ - АМПЕРНЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИОДА…………………………………………………....42
5.5. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ…………………..43
5.5.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ………………….43
5.5.2. КОНСТРУКЦИИ ДИОДОВ……………………………………….……………....44
5.5.3. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ДИОДОВ……………………………………......…45
5.5.4. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА ДИОДА…………………………………..…….....46
5.5.5. РАБОТА ДИОДА С НАГРУЗКОЙ……………………………………………….46
5.5.6. ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ ДИОДЫ……………………..…………………….……..47
5.5.7. ИМПУЛЬСНЫЕ ДИОДЫ……………………………………………………...…50
5.5.8. ПАРАМЕТРЫ ИМПУЛЬСНЫХ ДИОДОВ…………………………………...…52
5.5.9. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СТАБИЛИТРОНЫ…………………………...……52
5.5.9.1. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ СТАБИЛИТРОНОВ………………………………….53
5.5.9.2. СТАБИСТОРЫ………………………………………………………………...…56
5.5.10. ТУННЕЛЬНЫЕ ДИОДЫ………………………………………………..…….…57
5.5.11. ВАРИКАПЫ……………………………………………………………...……….59