- •1. Определение электронных приборов. Классификация электронных приборов по характеру рабочей среды, мощности, частотному диапазону.
- •2. Свойства полупроводников. Основные материалы полупроводниковой электроники, и их основные электрофизические параметры.
- •3. Элементы зонной теории полупроводников. Генерация и рекомбинация носителей.
- •4. Собственные и примесные полупроводники. Концентрация носителей в примесных полупроводниках.
- •5. Дрейфовое движение, подвижность носителей и ее зависимость от температуры и концентрации примесей.
- •6.Дрейфовый и диффузионный токи.
- •7. Зависимость плотности дрейфового тока и ее зависимость от температуры и концентрации примесей.
- •8. Тип электронно-дырочных переходов и контактов.
- •9. Образование p-n-перехода. Диффузионная длина электронов и дырок.
- •10. Процессы в p-n-переходе при отсутствии внешнего электрического поля. Контактная разность потенциалов.
- •11. Симметричный и несимметричный p-n-переходы.
- •12. Распределение электронов и дырок в p-n-переходе. Определение напряженности и толщины p-n-перехода при отсутствии внешнего напряжения.
- •13. Работа p-n-перехода при подаче внешнего прямого напряжения. Явление инжекции.
- •15. Уравнение вольт-амперной характеристики. Отличие реальной характеристики от теоретической.
- •16.Пробой p-n-перехода. Виды пробоя.
- •17. Емкости в p-n-переходе.
- •1 8. Устройство полупроводниковых диодов. Классификация диодов по частоте, мощности, по назначению.
- •19. Основные параметры диодов и определение их по статическим характеристикам. Схема замещения диода.
- •21.Принцип работы и схема включения стабилитрона. Основные параметры стабилитрона.
- •22. Варикапы. Принцип действия. Основные параметры варикапов. Схема замещения варикапа на нч, на вч.
- •23. Импульсные диоды. Основные параметры, характеризующие работу в импульсном режиме.
- •24. Принцип действия, характеристики и параметры тд. Расчет основных параметров тд.
- •25. Устройство биполярных транзисторов. Определение режимов работы транзистора.
- •26. Схемы включения транзисторов: сОб, оэ, ок. Связь между коэффициентами передачи тока в различных схемах включения.
- •27. Токи в транзисторе в активном режиме.
- •28. Статические характеристики бт в схеме с об.
- •29. Особенности работы схемы с оэ.
- •30. Системы параметров транзисторов. Y-параметры, формальная схема замещения.
- •38. Построение нагрузочных характеристик и кривой допустимой мощности. Выбор области безопасного режима.
- •39. Особенности работы транзисторов на вч.
- •40. Устройство и принцип действия полевых транзисторов. Классификация полевых транзисторов.
- •41. Расчет напряжения отсечки и напряжения насыщения в пт.
- •42. Схемы включения пт: ои, ос, оз.
- •43. Статические характеристики пт с управляющем p-n-переходом.
- •44. Статические параметры пт и расчет их по характеристикам.
- •45. Расчет коэффициента усиления и выходной мощности пт в рабочем режиме.
- •4 6. Эквивалентная схема пт.
- •48. Электронно-лучевые приборы. Устройство электронно-лучевых трубок. Системы фокусировки и отклонения.
- •49.Устройство и принцип действия электростатической системы и магнитной фокусировки.
- •50.Отклоняющие системы элт. Чувствительность трубок с электростатической и магнитной отклоняющими системами.
- •51. Экраны элт. Основные параметры экранов, типы экранов. Обозначения элт.
- •52. Типы элт: осциллографические, индикаторные, кинескопы и их особенности.
- •53. Газоразрядные индикаторы. Принцип работы газоразрядных индикаторных панелей (гип).
- •54. Жидкокристаллические индикаторы. Устройство жки.
- •55. Полупроводниковые индикаторы. Устройство и принцип действия.
- •56. Фотоэлектрические приборы. Типы фотоэлектрических приборов: основные характеристики и параметры. Области применения.
- •57. Оптоэлектронные приборы. Классификация и типы.
- •58. Оптроны, устройство и принцип действия. Типы оптронов.
- •59.Шумы полупроводниковых приборов. Сравнительная оценка шумовых свойств бт пт.
- •60. Устройство и принцип действия электровакуумных приборов. Типы электронных ламп и области их применения.
15. Уравнение вольт-амперной характеристики. Отличие реальной характеристики от теоретической.
Теоретическая ВАХ электронно-дырочного перехода:
где – ток насыщения (ток дрейфа неосновных носителей), — тепловой потенциал, U — напряжение ж на переходе.
Однако приведенное уравнение весьма приблизительно совпадает с реальными ВАХ, так как не учитывает генерации и рекомбинации носителей в запирающем слое, поверхностные утечки тока, падение напряжения на сопротивлении нейтральных областей, явления теплового, лавинного и туннельного пробоев.
Процессы генерации и рекомбинации носителей в запирающем слое для некоторых типов полупроводников (кремний) могут оказывать существенное влияние на вид ВАХ. В отсутствие внешнего напряжения между процессами генерации и рекомбинации устанавливается равновесие. При приложении к переходу обратного напряжения дырки и электроны, образующиеся в результате генерации, выводятся полем запирающего слоя. Это приводит к появлению дополнительного тока генерации, совпадающего с обратным током перехода. Величина такого тока существенно зависит от параметров полупроводника и концентрации примесей (при увеличении концентрации примесей ток генерации растет) и может превысить значение тока насыщения, став основной составляющей обратного тока. С увеличением обратного напряжения растет ширина запирающего слоя.
соответственно растет число генерируемых в нем носителей и увеличивается ток генерации. Поэтому на реальной ВАХ при увеличении обратного напряжения наблюдается постепенный рост обратного тока вплоть до начала проявления процессов пробоя. Возрастанию обратного тока способствуют также токи утечки.
Если ток протекающий через переход незначителен, то падением напряжения на сопротивлении нейтральных областей можно пренебречь. Однако при увеличении тока этот процесс оказывает все большее влияние на ВАХ прибора, т.е. его реальная характеристика идет под меньшим углом и вырождается в прямую линию, когда напряжение на запирающем слое становится равным контактной разности потенциалов.
16.Пробой p-n-перехода. Виды пробоя.
При больших отрицательных напряжениях в р-n-переходе наблюдается резкий рост обратного тока. Это явление называют пробоемр-n-перехода. Пробой перехода возникает при достаточно сильном электрическом поле, когда неосновные носителя зарядов ускоряются настолько, что ионизируют атомы полупроводника, в результате чего диффузионный ток через переход резко возрастает, а на вольт-амперной характеристике р-n-перехода в области больших отрицательных напряжений наблюдается скачок обратного тока. Следует отметить, что после пробоя переход выходит из строя только тогда, когда происходят необратимые изменения его структуры в случае чрезмерного перегрева, который наблюдается при тепловом пробое. Если же мощность, выделяющаяся на р-n- переходе, поддерживается на допустимом уровне, он сохраняет работоспособность и после пробоя. Такой пробой называют электрическим (восстанавливаемым).
Различают два вида пробоя: электрический пробойи тепловой.
Электрический пробой обратим, т. е. он не приводит к повреждению диода, и при снижении обратного напряжения свойства диода сохраняются. Тепловой пробой является необратимым. Нормальная работа диода в качестве элемента с односторонней проводимостью возможна лишь в режимах, когда обратное напряжение не превышает пробивного значения. Возможность теплового пробоя диода учитывается указанием в паспорте на прибор допустимого обратного напряжения и температурного диапазона работы. Напряжение пробоя зависит от типа диода и температуры окружающей среды.
В свою очередь электрический пробой делится налавинный и туннельный. Лавинный пробой характерен для широких переходов. Если длина свободного пробега носителей заряда меньше ширины перехода, то при достаточно больших значениях Uобр (от 7 до 400 В) носители заряда приобретают кинетическую энергию, достаточную для развития лавинообразного процесса ионизации атомов полупроводника, что и вызывает резкий рост тока при почти неизменномUобр.
Туннельный пробой развивается в узких переходах при сильном электрическом поле за счет туннельного проникновения через тонкий потенциальный барьер электронов из валентной зоны одной области в зону проводимости другой без изменения энергии.
Тепловой пробой возникает вследствие перегрева электрического перехода протекающим через него током при недостаточном теплоотводе. В переходе резко возрастает ток, что ведет к большему разогреву перехода. Если температура перехода превысит допустимое значение, структура перехода претерпевает необратимые изменения, и диод выходит из строя.