3) Шумы: основные механизмы, параметры.

Под шумами понимают самопроизвольные флуктуации напряжения и тока в полупроводниковых материалах и приборах. Есть тепловые дробовые и низкочастотные (флик-кур-шумы). Первые обусловлены хаотическим движением носителей заряда. Основной источник дробовых шумов – p-n переходы. При прохождении н.з. над потенциальным барьером перехода возникают флуктуации дрейфовой и диффузионной составляющих токов вследствие хаотичности теплового движения носителей и флуктуации высоты потенциального барьера.

Низкочастотные шумы в п/п определяются процессами на границе раздела окисел-проводник.

Билет 6.

1) Диффузионная ёмкость p-n перехода и диода.

Диффузионная емкость обусловлена изменением величины объемного заряда, вызванного изменением прямого напряжения и инжекцией неосновных носителей в рассматриваемый слой. В результате в n-базе возникает объемный заряд дырок, который практически мгновенно (за несколько наносекунд) компенсируется зарядом собственных подошедших к дыркам электронов. Диффузионную емкость часто выражают как линейную функцию тока, учитывая экспоненциальный характер ВАХ.

2) Соотношение Эйнштейна. Взаимосвязь диффузионной длины и времени жизни неравновесных носителей заряда.

- Соотношение Эйнштейна связывает коэффициенты диффузии носителей заряда с их подвижностью.

Избыточные носители, диффундируя от места генерации за время жизни, преодолевают некоторое расстояние L до тех пор, пока их концентрация уменьшится в "е" раз. Это расстояние называется диффузионной длиной, которая определяется по формуле , где D – к/ф диффузии.

3) Малосигнальные статистические параметры мдп-транзистора. Статистические вах n-канального транзистора с индуцированным каналом.

Крутизна характеризуется изменением тока стока при единичном увеличении напряжения на затворе при постоянном напряжении на стоке

Внутреннее сопротивление характеризует изменение напряжения в выходной цепи, необходимое для единичного увеличения тока стока при неизменном напряжении на затворе

Статический коэффициент усиления характеризуется изменением напряжения в выходной цепи при единичном изменении напряжения во входной и неизменном токе стока

Билет 7.

1) МДП-транзистор: конструкция и принцип работы, условные обозначения.

Принцип действия МДП - транзисторов основан на изменении проводимости поверхностного слоя полупроводника под воздействием поперечного электрического поля. Поверхностный слой, является токопроводящим каналом этих транзисторов.

Конструкция МДП - транзистора со встроенным каналом n-типа. В исходной пластинке кремния р- типа с относительно высоким удельным сопротивлением, с помощью диффузионной технологии созданы две легированные области с противоположным типом электропроводности – n. На эти области нанесены металлические электроды – исток и сток. Между истоком и стоком имеется поверхностный канал с электропроводностью n- типа. Поверхность кристалла полупроводника между истоком и стоком покрыта тонким слоем диэлектрика. На этот слой нанесен металлический электрод – затвор. Наличие слоя диэлектрика позволяет подавать на затвор управляющее напряжение обеих полярностей.

При подаче на затвор «+» напряжения, создающимся электрическим полем дырки из канала будут выталкиваться в подложку, а электроны - из подложки в канал. Канал обогащается – электронами, и его проводимость увеличивается при возрастании ток стока (обогащение). При подаче на затвор «-» напряжения, относительно истока, в канале создается электрическое поле, под влиянием которого электроны выталкиваются из канала в подложку, а дырки втягиваются из подложки в канал. Канал обедняется основными носителями заряда, проводимость уменьшается, а ток стока уменьшается (обеднение).

а) со встроенным каналом n-типа; б) со встроенным p; в) с выводом от подложки

г) с индуцированным каналом n; д) с индуцированным p; е) с выводом от подложки