Ответы к экзамену: Теория к экзамену

Ответы на вопросы к экзамену – Часть 1

1. Генерация и рекомбинация носителей заряда в собственных и примесных полупроводниках.
2. Закон действующих масс. Образование основных и неосновных носители заряда.
3. Функция распределения Ферми-Дирака. Энергия (уровень) Ферми. Положение уровня Ферми на зонной диаграмме Е(х) в примесных полупроводниках.
4. Температурная зависимость концентрации основных носителей заряда в собственном и примесном полупроводнике.
5. Рассеяние носителей заряда. Подвижность носителей заряда, зависимость от физических параметров.
6. Диффузия. Первый закон Фика. Коэффициент диффузии, температурная зависимость. Соотношение Эйнштейна.
7. Электронные переходы в полупроводниках (излучательные и безызлучательные).
8. Удельная электропроводимость полупроводников, температурная зависимость для примесных полупроводников.
9. Диффузионная и дрейфовая плотности тока.
10. Контакт металл–полупроводник (омический), зонная диаграмма Е(х).
11. Контакт металл–полупроводник (неомический), зонная диаграмма Е(х).
12. Р-n переход в состоянии термодинамического равновесия, зонная диаграмма Е(х), основные параметры.
13. Распределение объёмной плотности заряда, концентрации основных и неосновных носителей заряда в несимметричном p⁺n переходе в состоянии термодинамического равновесия.
14. Р-n переход при прямом смещении, зонная диаграмма Е(х), основные характеристики.
15. Р-n переход при обратном смещении, зонная диаграмма Е(х), основные характеристики.
16. Контактная разность потенциалов в p-n переходе. Механизм образования.
17. Область пространственного заряда (ОПЗ) в p-n переходе. Структура, границы, причина образования ОПЗ.
18. Интегральная барьерная емкость p-n перехода. Причина образования.
19. Уравнения Пуассона. Определение напряженности электрического поля в p-n переходе в состоянии термодинамического равновесия.
20. Вольтамперная характеристика идеального p-n перехода (уравнение Шокли). Влияние на ВАХ физических параметров.
21. Ток насыщения идеального p-n перехода, физический смысл. Зависимость от параметров.
22. ВАХ туннельного диода, связь с зонной диаграммой Е(х).
23. Светоизлучающие диоды, Структура. принцип работы.
24. Принцип работы полупроводникового лазера. Инверсная населенность.
25. Причины отличая ВАХ Идеального и Реального p-n перехода.
26. Структура, принцип работы биполярного транзистора. Схемы включения.
27. Усиление сигнала биполярным транзистором в схеме с общей базой.
28. Усиление сигнала биполярным транзистором в схеме с общим эмиттером. Коэффициент усиления.
29. Статические ВАХ биполярного транзистора в схеме с общей базой.
30. Полевой транзистор с управляющим p-n переходом. Структура, принцип действия.
31. Процесс перекрытия канала в полевом транзисторе с управляющим p-n переходом.
32. Статические ВАХ полевого транзистора с управляющим p-n переходом. Коэффициент усиления (крутизна).

Ответы на вопросы к экзамену – Часть 2

1. Генерация и рекомбинация электронов и дырок в полупроводниках.
2. Функция распределения Ферми-Дирака (f_D(E)). Энергия (уровень) Ферми (E_F). Положение уровня Ферми на зонной энергетической диаграмме Е(х) в примесных полупроводниках.
3. Диффузия, 1-й закон Фика. Коэффициент диффузии (D), температурная зависимость (D(T)). Соотношение Эйнштейна.
4. Механизм образования носителей заряда в примесных и собственных полупроводниках, температурная зависимость концентрации носителей заряда.
5. Механизмы движения носителей заряда. Диффузионная (J_диф)и дрейфовая (J_др) плотности тока.
6. Рассеяние носителей заряда. Подвижность носителей заряда (μ), зависимость подвижности от физических параметров.
7. Удельная электропроводимость полупроводников (σ), температурная зависимость удельной электропроводимости для собственного (σ_i(T)), и примесного (σ_n(T)) полупроводников .
8. Термоэлектрические эффекты Зеебека, Пельтье.
9. Контакт металл–полупроводник (омический), зонная энергетическая диаграмма контакта Е(х) в состоянии термодинамического равновесия.
10. Контакт металл–полупроводник (неомический), зонная энергетическая диаграмма контакта Е(х) в состоянии термодинамического равновесия.
11. Р-n переход в состоянии термодинамического равновесия, зонная энергетическая диаграмма Е(х), основные параметры.
12. Распределение концентрации основных (n_n(x), p_p(x)) и неосновных (n_p(x), p_n(x)) носителей заряда, объёмной плотности заряда (ρ_q(x)), напряженности электрического поля (E(x)), электростатического потенциала (ψ(x)) в идеальном несимметричном p-n переходе в состоянии термодинамического равновесия. (Na, Nd заданы).
13. Контактная разность потенциалов (U₀) в p-n переходе . Механизм образования.
14. Область пространственного заряда (ОПЗ) в идеальном p-n переходе. Структура, границы (x_p, x_n), причина образования ОПЗ.
15. Интегральная барьерная емкость p-n перехода (C_б). Причина образования.
16. Уравнение Пуассона. Максимальная напряженность электрического поля в p-n переходе (E_max), в состоянии термодинамического равновесия.
17. Вольтамперная характеристика (ВАХ) идеального p-n перехода (уравнение Шокли). Влияние физических параметров на ВАХ.
18. Причины отличия ВАХ идеального и реального p-n переходов.
19. Ток насыщения (I₀) идеального p-n перехода, физический смысл. Зависимость от параметров.
20. ВАХ туннельного диода, связь с зонной диаграммой Е(х).
21. Светоизлучающие диоды. Структура, принцип работы.
22. Солнечный элемент. Структура, принцип работы.
23. Структура и принцип работы полупроводникового лазера. Инверсная населенность.
24. Структура, условия и принцип работы биполярного транзистора. Схемы включения.
25. Усиление сигнала биполярным транзистором в схеме с общей базой.
26. Усиление сигнала биполярным транзистором в схеме с общим эмиттером. Коэффициент усиления.
27. Статические ВАХ биполярного транзистора в схеме с общей базой.
28. Физические процессы в базе биполярного транзистора. Распределение концентрации неосновных носителей заряда в активном режиме (схема с общей базой).
29. Полевой транзистор с управляющим p-n переходом. Структура, принцип действия.