Билет 1.

1) Основные вехи становления и развития электроники. Микроэлектроника и наноэлектроника. Изделия элементной базы.

1) 1895-96 – Попов А.С. (азбука морзэ, беспроводная связь)

2) Изобретение электр. Ламп

3) Полупроводниковая электроника (вместо ламп – дискретн. Приборы)

Начало 50-х – первыем ЭВМ.

4) Появление микроэлектроники

Микроэлектроника – направление Э., занимающейся разработкой, изготовлением, применением микроэлектронных изделий.

Изделия элементной базы: пассивные (простые преобр. Электр. Сигналов [резисторы, конденстаоры, катушки индуктивности]); активные (транзисторы, диоды, тиристоры и д.р.).

2) Электропроводность собственных и примесных п/п.

Беспримесный, химически чистый п/п называется собственным. В собственном полупроводнике переход электронов из валентной зоны в зону проводимости возможен при достаточной величине энергии, которая подводится извне. На месте электронов, перешедших в зону проводимости, в валентной зоне образуются дырки. Электропроводность собственных полупроводников носит электронный характер

Если стравить (например кремний) эл-м из V группы (мышьяком), то получится примесный донорный (электронная проводимость) (второй рис.). В примесном полупроводнике с донорной примесью существуют дополнительные примесные уровни, которые заполнены электронами и находятся вблизи зоны проводимости. При незначительных внешних энергетических воздействиях наблюдается переброс электронов с примесных уровней в зону проводимости. В связи с тем, что примесные уровни и зона проводимости расположены недалеко друг от друга, для этого переброса требуется небольшая энергия активации. Для переброса с валентного уровня – требуется больше энергии. Электроны, покидая примесные уровни, оставляют на своих местах дырки.

Если стравить III (например, Бор), то выйдет примесный акцепторный (дырочная проводимость). В примесном полупроводнике с акцепторной примесью примесные уровни располагаются на небольшом расстоянии над валентной зоной, причем они не заполнены. Под действием небольших внешних энергетических воздействий электроны из валентной зоны будут переходить на примесные уровни, оставляя на своих местах дырки. Для осуществления этого требуется небольшая энергия активаци. В виду разобщенности примесных уровней электроны, попавшие на них, будут локализованы. При еще больших внешних э. воздействиях будет осуществляться переход дырок из валентной зоны в зону проводимости.

3) Силы связи.

1) Ионная - слабая химическая связь, возникающая в результате электростатистического притяжения катионов и анионов.

R действия (нм.) = 0,1 – 0,35. Энергия связи (КДж/моль) = 200 – 1500.

2) Ковалентная - химическая связь, образованная перекрытием пары валентных электронных облаков.

R = 0,07 – 0,23. Энергия связи = 150 – 900.

3) Металлическая - химическая связь между атомами в металлическом кристалле, возникающая за счёт перекрытия (обобществления) их валентных электронов.

R = 0,12 – 0,25. Энергия связи = 100 – 600.

4) Ван-дер-Ваальсовые силы связи - силы межмолекулярного (и межатомного) взаимодействия.

а) ориентационная: R = 0,35 – 0,44. Энергия связи = 2 – 10.

б) дисперсионная: R = 0,3 – 0,4. Энергия связи = 0,3 – 0,8.

в) индукционная: R = 0,2 – 0,3. Энергия связи = 0,1 – 0,6.

Билет 2.