Задание №3 Полупроводниковые приборы (1)

Задание №3

При выполнении Задания №3 используется следующий нумерованный список полупроводниковых приборов, изучаемых в курсе. Если Ваш номер больше 11, то Nприбора=Nстудент-11

Порядковый номер прибора Nпр	Название
1	Детекторный диод (ДД) Смесительный диод (СД)
2	РIN диод
3	Варакторный диод (ВД)
4	Туннельный диод, резонансный туннельный диод
5	Лавинно-пролетный диод (ЛПД) Диод Мисавы, Двухпролетный ЛПД
6	Инжекционно-пролетный диод (ИПД)
7	Диод Ганна (режимы: с бегущим доменом, со статическим доменом)
8	Биполярный транзистор (гомоструктурный)
9	Биполярный транзистор (гетероструктурный)
10	Полевой транзистор (ПТБШ)
11	Полевой транзистор (HEMT)

Задача №1.

Диоды с положительным динамическим сопротивлением.

1. Рассчитать максимальное значение выпрямленного тока для ДД с коэффициентом идеальности, при микроволновой мощности

2. Оцените тангенциальную чувствительность (выразить в ), если эффективная шумовая температура диода составляет , а полоса усилителя .

3. Охарактеризуйте основные сходства и отличия в функциональной роли, структуре, параметрах микроволновых ДД, СД, ВД и PIN диодов.

4. Опишите популярные схемотехнические модели микроволновых ДД и СД, используя доступные информационные источники Интернет, лекции, программу Microwave Office и т.п.

Примечание: весовой коэффициент задачи 4балла

Задача №2.

Диоды с отрицательным динамическим сопротивлением.

1. Нарисовать типовое распределение по координате статического поля и скорости дрейфа для двух структур из списка диодов с отрицательным динамическим сопротивлением (выбор произвольный из вышеприведенного списка, но один прибор должен быть с использованием арсенида галлия, а второй – кремневый). Представьте прибор как слоистую структуру.

2. Определить частоту генерации ЛПД и ДГ с бегущим доменом при длине активной области ..

Примечание: весовой коэффициент задачи 2балла

Задача №3.

Транзисторы

1. Сравните максимально возможную толщину базы Биполярного транзистора и длину затвора Полевого транзистора при работе на частоте . Оцените угол пролета в обоих случаях. Свяжите с решением задачи №5 из 1-го задания.

2. Обоснуйте тенденцию использования в современных транзисторах таких материалов как GaN , InP, SiC, алмаз С.

3. Сравните преимущества и недостатки использования в микроволновом диапазоне HEMT-приборов и транзисторов с баллистическим транспортом. Какова должна быть толщина высоколегированной области HEMT c , если контактная разность потенциалов равна

4. Нарисуйте (качественно) выходные и входные ВАХ трех ПТБШ с одинаковыми размерами, но изготовленными из Si, GaN, GaAs.

5. Нарисуйте семейство входных и выходных ВАХ и коэффициента шума на одном графике. Объясните, почему у ПТБШ хорошие шумовые характеристики при большой электронной температуре носителей. При анализе используйте решение задачи №7 из первого задания.

Примечание: весовой коэффициент задачи 4балла