2) Биполярный транзистор: схемы включения, принцип работы, статистические параметры.

Биполярный транзистор – полупроводниковый элемент с двумя p-n переходами и тремя выводами, который служит для усиления или переключения сигналов.

Режимы: Усилительный (Э – прям, К – обр макс. ток), Инверсный (Э – обр, К – прям. мин. ток), Насыщения (Э,К – прям), Отсечки (Э,К – обр. ток почти 0).

Графики – стат. ВАХ (а) – входные, (б) – выходные n-p-n с ОЭ.

насыщения (заштрихованная область левее линии 0А); отсечки (заштрихованная область ниже линии 0Б, соответствующая закрытому состоянию транзистора); активной (незаштрихованная область между линиями 0А 0Б, соответствующая активному состоянию транзистора).

Ещё рисунок билет 11, вопрос 2. 3) Механизмы рекомбинации: через локальные уровни, через поверхностные уровни.

Рекомбинация через ловушку (лок ур.) связана с наличием разрешенных энергетических уровней в запрещенной зоне. Такие уровни возникают в результате нарушений периодической структуры кристалла, вызванных атомами примеси, дислокациями, дефектами упаковки, растрескиваниями, вакансиями и др. Локальные состояния в запрещенной зоне могут захватывать свободные носители заряда, поэтому они называются ловушками. При рекомбинации через ловушки происходит захват, например, сначала электрона, а потом дырки. На зонной диаграмме этот процесс может быть изображен следующим образом; электрон переходит из зоны проводимости на уровень ловушки, а затем в валентную зону, заполняя один из свободных уровней, то есть рекомбинируя с дыркой.

При поверхностной рекомбинации роль ловушек играют локальные поверхностные состоянии, которые возникают вследствие обрыва кристаллической структуры полупроводника на поверхности кристалла. На протекание поверхностной рекомбинации оказывают большое влияние состояние поверхности: наличие окисной пленки, загрязнений и др.

Билет 10.

1) МДП-транзистор: конструкция, статистические параметры, пороговое напряжение.

Конструкция (билет 7, вопрос 1). Статистические параметры (билет 6, вопрос 3).

МДП-транзистора с индуцированным каналом. При нулевом напряжении на затворе канал отсутствует. Если увеличить его (по модулю), то при некотором значении напряжения затвор-исток U0, называемом пороговым напряжением, на поверхности полупроводника будет индуцироваться инверсный слой, электропроводность которого совпадает с электропроводностью стока и истока. В результате области стока и истока оказываются соединенными тонким проводящим каналом между собой, и во внешней цепи возникает ток.

2) Межзонная (непосредственная) рекомбинация. Уравнение рассасывания.

Межзонная рекомбинация происходит при переходе электрона из зоны проводимости в валентную зону. Этот процесс происходит в том случае, если электрон теряет свою энергию, и она становится ниже, чем минимальная энергия в зоне проводимости (нижняя граница зоны). Электрон не может обладать значениями энергии из запрещённой зоны, а значит, сразу переходит в валентную зону (Во всех видах рекомбинации соблюдаются все законы сохранения энергии и квазиимпульса, суммарная энергия системы не изменяется).

Процессы непосредственной рекомбинации характеризуются диф­­ференциальным уравнением рассасывания. Это уравнение представляет за­­­­висимость скорости убывания концентрации не­равно­весных но­­­­сителей  dn/dt и dp/dt, происходящей в результате вы­ключения ис­­­точ­ника инжекции, от разности скорости ре­ко­м­би­­на­ции не­рав­но­­весных носителей R и скорости генерации рав­но­­вес­ных но­си­телей заряда . При этом пред­по­лага­ет­ся, что в течение про­цесса рекомбинации выполняется условие эле­к­т­ро­­­­­не­й­­­т­ра­ль­но­­сти полупроводника, то есть концентрации из­бы­точ­­­­ных но­­­си­те­­­лей заряда равны между собой (). Исходя из ска­­­­­зан­но­­го, выражение для дифферен­циаль­но­го уравнения рас­са­сы­­­­ва­ния можно записать в виде

, где n=no+Dn, p=po+Dp - концентрации неравновесных носителей за­ряда в полупроводнике.