Програма спецкурсу
ФІЗИКА ПРОЦЕСІВ У ЕЛЕМЕНТАХ ЕЛЕКТРОНІКИ
ВСТУП. Тема 1. ЕЛЕКТРОНИ В ТВЕРДОМУ ТІЛІ.
1. Електрони в атомі.
2. Енергетичний спектр електронів в атомі.
3. Орбіталі.
4. Елементарні напівпровідники.
Тема 2. ЕНЕРГЕТИЧНІ СПЕКТРИ.
1. Енергетичний спектр електронів в кристалі.
2. Енергетичний спектр електронів у металі.
3. Енергетичний спектр електронів у напівпровідниках.
4. Електрони та дірки в кристалі.
Тема 3. ДОМІШКИ В НАПІВПРОВІДНИКАХ.
1. Легування кристалів донорною домішкою.
2. Легування кристалів акцепторною домішкою.
3. Положення рівня Фермі для легованого матеріалу.
Тема 4. ПРОВІДНІСТЬ НАПІВПРОВІДНИКІВ.
1. Поняття ефективної маси електронів та дірок.
2. Дифузійний та дрейфовий струми в напівпровідниках.
3. Електропровідність напівпровідників.
4. Рекомбінація електронів та дірок.
5. Рівняння неперервності.
Тема 5. НАПІВПРОВІДНИКОВІ ДІОДИ.
1. Робота діода на активне навантаження.
2. Основні рівняння, що використовуються для аналізу напівпровідникових приладів.
3. Структура електронно-діркового (p-n) переходу.
4. Виникнення потенційного бар'єру та запираючого шару.
5. Принцип роботи p-n переходу.
Тема 6. ЕЛЕКТРИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЕЛЕКТРОННО-ДІРКОВОГО ПЕРЕХОДУ.
1. Розрахунок контактної різниці потенціалів. Залежність граничної концентрації носіїв заряду від зовнішнього зміщення.
2. Вольт-амперна характеристика діода (виведення ВАХ).
3. Управління електронними та дірковими потоками.
Тема 7. КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ ДІОДІВ.
1. Випрямляючі діоди.
2. Тунельний діод.
3. Способи виготовлення p-n переходів.
4. Тепловий опір напівпровідникових приладів різних конструкцій.
Тема 8. ЄМНІСТЬ p-n-ПЕРЕХОДУ.
1. Бар'єрна ємність p-n-переходу.
2. Дифузійна ємність p-n-переходу.
3. Напівпровідникова ємність (варикап). Залежність бар'єрної ємності p-n переходу від зміщення.
4. Добротність варикапа.
Тема 9. ПЕРЕХІДНІ ПРОЦЕСИ.
1. Увімкнення діода.
2. Перехід діода у вимкнений стан.
3. Перемикання з прямого напрямку в зворотній.
Тема 10. ПРОБІЙ p-n ПЕРЕХОДУ.
1. Лавинний пробій.
2. Тунельний пробій.
3. Тепловий пробій.
Тема 11. БІПОЛЯРНИЙ ТРАНЗИСТОР.
1. Транзистор при відсутності зовнішнього зміщення на переходах.
2. Транзистор в режимі підсилення вхідного сигналу.
3. Коефіцієнт підсилення транзистора.
4. Схеми увімкнення джерела сигналу та навантаження в підсилювальному каскаді.
5. Статичні вольт-амперні характеристики біполярного транзистора.
Тема 12. МАЛОСИГНАЛЬНІ ПАРАМЕТРИ БІПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА ТА ЕКВІВАЛЕНТНІ СХЕМИ.
1. r - параметри.
2. g - параметри.
3. h - параметри.
Тема 13. ВПЛИВ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНЗИСТОРА НА ПАРАМЕТРИ ЕКВІВАЛЕНТНОЇ СХЕМИ.
1. Коефіцієнт передачі за струмом.
2. Диференційний опір емітерного переходу (rе).
3. Диференційний опір колекторного переходу (rк).
4. Тепловий струм транзистора (зворотній струм колекторного переходу).
Тема 14. ЧАСТОТНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БІПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА.
1. Залежність коефіцієнта передачі струму від частоти у схемі зі спільною базою [α(ω)].
2. Залежність коефіцієнта передачі струму від частоти у схемі зі спільним емітером [β(ω)].
Тема 15. РОБОТА ТРАНЗИСТОРА В ІМПУЛЬСНОМУ РЕЖИМІ.
1. Режим перемикання.
2. Розрахунок часу увімкнення.
3. Розрахунок часу розсмоктування заряду.