Полупроводниковые диоды

Введение

Предмет и задачи курса. Общие сведения об электронных приборах. Роль электроники в развитии электронного приборостроения и микроэлектроники.

Физические основы полупроводниковых приборов*

1. электропроводность полупроводников, носители заряда в них. Генерация и рекомбинация носителей заряда. Равновесная концентрация свободных носителей заряда. Собственные и примесные полупроводники, донорные и акцепторные примеси, носители заряда. Дрейфовые и диффузионные токи в полупроводниках, подвижность и коэффициент диффузии, проводимость. Неравновесные носители заряда, механизм генерации.

2. Электронно-дырочный (p-n) переход. контактная разность потенциалов (потенциальный барьер), ширина p-n-перехода. Симметричный и несимметричный р-n-переходы. Динамическое равновесие диффузионного и дрейфового токов. Прямое и обратное включение р-n-перехода, токи перехода. Математическая модель идеального p-n-перехода, его вольт-амперная характеристика (ВАХ) и основные параметры. Зависимость ВАХ и параметров р-n-перехода от температуры. Инерционные свойства, диффузионная и барьерная емкости р-n-перехода. Физические явления (туннельный эффект, ударная ионизация), вызывающие отклонения от идеальной модели, пробой р-n-перехода.

3. Свойства перехода металл-полупроводник. Выпрямляющий контакт. Омический контакт. Гетеропереходы. Физические свойства структуры металл- диэлектрик-полупроводник. Эффект поля. Режим обеднения, инверсии, обогащения.

4.Термоэлектрические явления (эффект Пельтье и Зеебека); гальваномагнитный эффект Холла; плазма и электрический разряд в газах; термоэлектронная эмиссия, вторичная электронная эмиссия.

[1] §§2.1-2.4; [2]; §§1.1-1.9, 2.1-2.9; [4] §§2.1, 2.2, 3.1-3.9

Конструкция сплавных, диффузионных, планарных и точечных диодов. Вольт - амперная характеристика диода, ее отличия от идеальной. Основные параметры диода: статическое и дифференциальное сопротивление, коэффициент выпрямления, максимальное допустимое напряжение, мощность рассеивания диода. Эквивалентная схема полупроводникового диода. Классификация и маркировка полупроводниковых диодов. Разновидности диодов, их условное графическое обозначение..

Выпрямительные низкочастотные диоды. Применение. Схема однополупериодного выпрямителя. Принцип действия.

Высокочастотный диод. Применение. Условие эффективного выпрямления высокочастотного диода. Эквивалентная схема диода.

Импульсные диоды. Применение. Особенности импульсного режима работы диода.

Полупроводниковые стабилитроны и стабисторы. Вольтамперная характеристика и параметры стабилитронов. Применение. Схема параметрического стабилизатора напряжения, принцип действия.

Варикапы. Вольт-фарадная характеристика и параметры варикапа. Применение.

Туннельные и обращенные диоды. Вольтамперная характеристика и основные параметры туннельного диода. Принцип действия генератора гармонических колебаний на туннельном диоде. Особенности характеристики обращенного диода, применение. (Понятие о линейном и квадратичном детектировании на обычных и обращенных диодах).

[1] §§3.1-3.3; [2] §§3.1-3.8; [4]; §§4.1-4.6

Дата добавления: 2014-11-29