1) Биполярный транзистор: структура, статистические вах в схеме с общим эмиттером. Режимы работы. Эффект Эрли.

График и режимы работы (билет 9, вопрос 2). В реальном БТ изменение напряжений на переходах UЭБ и UКБ вызывает изменение толщины обедненных слоев перехода и сме­щение границ базовой области, т.е. изменение ширины базовой области. Это явление называют эффектом Эрли. Особенно заметно изменение ширины базы при подаче обратных напряжений на пере­ходы. В нормальном активном режиме, когда на эмиттерном перехо­де прямое напряжение, а на коллекторном обратное и сравнительно большое по величине, толщина коллекторного перехода значитель­но больше, чем эмиттерного, и влиянием смещения границы эмиттерного перехода можно пренебречь. Поэтому увеличение (по моду­лю) обратного напряжения UКБ будет приводить к расширению коллекторного перехода и сужению базовой области.

2) Стабилитроны и стабисторы.

Стабилитроном называют полупроводниковый диод, напряжение на обратной ветви ВАХ которого в области электрического пробоя слабо зависит от значения проходящего тока. Вольт-амперная характеристика стабилитрона

Существующие стабилитроны имеют минимальное напряжение стабилизации примерно до 3 В. Для получения меньшего напряжения стабилизации используется прямая ветвь ВАХ pp-nn-перехода (рис. 2.5‑2), а полупроводниковые приборы, реализующие такую функцию называются стабисторами. В области прямого смещения pp-nn-перехода напряжение на нем имеет значение 0,7...2 В и мало зависит от тока. В связи с этим стабисторы позволяют стабилизировать только малые напряжения (не более 2 В).

3) Основы зонной теории

В соответствии с квантовой механикой свободные электроны могут иметь любую энергию — их энергетический спектр непрерывен. Электроны, принадлежащие изолированным атомам, имеют определённые дискретные значения энергии. В твёрдом теле энергетический спектр электронов существенно иной, он состоит из отдельных разрешённых энергетических зон, разделённых зонами запрещённых энергий.

Величина запрещенной зоны (энергетическая щель между зонами валентности и проводимости) является ключевой величиной в зонной теории и определяет оптические и электрические свойства материала. Например, в полупроводниках проводимость можно увеличить, создав разрешенный энергетический уровень в запрещенной зоне путем легирования — добавления в состав исходного основного материала примесей для изменения его физических и химических свойств. В этом случае говорят, что полупроводник примесный. Переход электрона из валентной зоны в зону проводимости называют процессом генерации носителей заряда

Билет 14.

1) Электронно-дырочный (p-n) переход в состоянии равновесия.

На границе p-n-перехода имеет место скачкообразное изменение концентраций донорных и акцепторных примесей. Равновесные концентрации электронов и дырок в разных областях существенно отличаются. Поэтому на границе перехода происходит диффузия электронов из n-области в p-область, а дырок из p-области в n-область. Такое движение зарядов создает диффузионный ток электронов и дырок.

Электроны и дырки, переходя через контакт, оставляют в приконтактной области дырочного полупроводника нескомпенсированный заряд «-» ионов акцепторных примесей, а в электронном полупроводнике — «+» донорных ионов. Электронный п/п заряжается «+», а дырочный — «-». Между областями с различными типами электропроводности возникает диффузионное электрическое поле, созданное двумя слоями объемных зарядов. Этому полю соответствует разность потенциалов между n- и p-областями, называемая контактной разностью потенциалов. Диффузионное электрическое поле является тормозящим для основных носителей заряда и ускоряющим для неосновных .