1) Собственные и примесные п/п. Энергетические диаграммы, концентрации носителей заряда.

См. билет (1) вопрос (2)

2) Параметры, характеризующие движение носителей заряда в полупроводниках. Подвижности носителей заряда, их взаимосвязь с этими параметрами.

Движение обусловлено двумя процессами: диффузией и дрейфом под действием электрического поля. ,

где ,- дрейфовые, а,- дуффузионные составляющие плотности тока электронов и дырок, соответственно.

3) «Идеальный» p-n переход, его вольт-амперная характеристика.

Идеальным p-n переходом называется такой p-n переход, который представляет собой упрощенную модель реального p-n перехода, для которой приняты следующие допущения:

1) Все подводимое напряжение приложено и падает непосредственно на p-n переходе (т.е. пренебрегаем падением напряжения на прилегающих к p-n переходу областях).

2) Ширина p-n перехода пренебрежимо мала (в p-n переходе отсутствуют явления генерации и рекомбинации электронно-дырочных пар).

3) Характеристики p-n перехода рассматриваются при обратных напряжениях значительно меньших пробивных значений.

(T2>T1)

4) Границы p-n перехода являются плоскими, носители заряда движутся только в направлении, перпендикулярном этим границам, краевые эффекты не учитываются.

5) Толщины нейтральных областей много больше диффузионной длины неосновных носителей заряда в этих областях.

6) Уровень инжекции мал, т.е. при любом значении тока через переход концентрация основных носителей заряда много больше концентрации неосновных носителей заряда.

Билет 3.

1) Полное и приведённое уравнение Шрёдингера.

2) Эффект поля. Образование обеднённого, обогащённого и инверсного слоёв. Энергетические диаграммы.

Эффектом поля называется изменение концентрации свободных носителей в приповерхностном слое полупроводника (и, следовательно, его удельного сопротивления) под действием внешнего электрического поля, направленного нормально к поверхности. В зависимости от направления поля и его напряженности различают три режима приповерхностного слоя: - обеднения; - инверсии; - обогащения.

п/п p-типа.

а) режим обеднения: Под действием поля, направление которого показано на рис (а), дырки (основные носители) смещаются от поверхности вглубь полупроводника, так что их концентрация у поверхности уменьшается. Концентрация электронов у поверхности возрастает за счет их дрейфа к поверхности под действием электрического поля. Электроны (неосновные носители) притягиваются к поверхности, но их концентрация здесь остается очень малой. Поэтому у поверхности образуется обедненный слой толщиной Ld .

б) режим инверсии: (при большом внешнем напряжении) такое состояние приповерхностного слоя полу­проводника, в котором поверхностная концентрация электронов (неосновных носителей) превышает концентрацию акцепторов. Тонкий хорошо проводящий слой n-типа с высокой концентрацией электронов называют инверсным, так как его тип проводимости противоположен типу проводимости подложки.

в) При изменении направления внешнего электрического поля возникает режим обогащения, так как дырки притя­гиваются к поверхности и образуют обогащенный слой, где их концентрация выше концентрации акцепторов.