Методичні вказівки до виконання самостійних робіт з навчальної дисципліни «Фізика твердого тіла у застосуванні до твердотільної мікроелектроніки»



Сторінка9/9
Дата конвертації23.03.2017
Розмір0.85 Mb.
#13121
ТипМетодичні вказівки
1   2   3   4   5   6   7   8   9
Контрольні питання


  1. Якими параметрами прийнято характеризувати елементи електроніки?

  2. Чому у напівпровідникових діодів вольтамперна характеристика в області великих прямих струмів близька до лінійної залежності?

  3. Перерахуйте схеми включення транзистора. яка з цих схем дозволяє отримати максимальне посилення потужності, по напрузі і по струму

  4. Який з схем включення транзистора має найбільший опір?

  5. Перерахуйте основні параметри, якими прийнято характеризувати роботу тиристора.

  6. Намалюйте структурну схему біполярного транзістора з ізольованим затвором.

  7. Якіми перевагами володіють вироби мікроелектрона порівняно з виробами на дискретних елементах?

  8. Чому надійність ІС вища, ніж схеми з діодних приборів з таким же числом елементів?

  9. Поясніть, в чому полягає ефект Джозефсона?

  10. Які зміни можна очікувати при подальшому розвитку пристроїв функціональної мікроелектроніки?

  11. Порівняйте однокаскадні підсилювачі, виконані на біполярних і польових транзисторах.

  12. Як впливає негативний зворотній зв'язок на коефіцієнт посилення і його стабільність?

  13. Як показниками прийнято характеризувати роботу вихідних каскадів підсилювачів?

  14. Як вибирається режим роботи транзисторів кінцевого каскаду, що працює в класі В?

  15. Що називають дрейфом нуля підсилювача постійного струму?

  16. Перерахуйте функціональні основні каскади операційного підсилювача (ЗУ).

  17. Намалюйте залежність коефіцієнта підсилення ОУ від частоти.

  18. У чому полягає представлення чисел в двійковому коді?

  19. Які логічні елементи є універсальними

  20. Як працює Т-тригер?

  21. Що таке синхронний тригер?

  22. Як працює лічильник імпульсів?

  23. Що таке дешифратор і як він працює?

  24. У чому полягають переваги та недоліки паралельного або послідовного способу цифровій інформації?

  25. Що таке компаратор і для чого він застосовується?

  26. Чим визначається похибка перетворення при методах послідовного врівноваження, зчитування? Які переваги і недоліки основних методів перетворення?

  27. Намалюйте енергетичну діаграму запірного шару Шоттки за відсутності та за наявності зовнішньої різниці потенціалів.

  28. Яке рівняння треба вирішувати для визначення залежності потенційної енергії електрона від його координати в ОПЗ запірного шару Шоттки? Запишіть його.

  29. Який вигляд мають залежності ширини запірного шару і його ємності від напруги?

  30. Запишіть вираз для ВАХ діода Шоттки і проаналізуйте залежність щільності струму від напруги.

  31. Намалюйте еквівалентну схему діода Шоттки при наявності прямого і зворотного напруг.

  32. Намалюйте енергетичні діаграми для р-n-переходу, у якого р-і n-області є невиродженими напівпровідниками, і для переходу, у якого ці області виродилися.

  33. Який вигляд мають залежності ширини і ємності ОПЗ від напруги для ступеневої і плавного р-n-переходів?

  34. Записати гранична умова, що зв'язує концентрацію надлишкових дірок на кордоні ОПЗ і бази з напругою на p-n-переході.

  35. Пояснити фізичний зміст инжекционной (дифузійної) і рекомбинационной складових прямого струму через р-n-перехід. Як вони залежать від напруги?

  36. Пояснити фізичний зміст дифузійної та генераційно складових зворотного струму через р-n-перехід. Як вони залежать від напруги?

  37. Намалюйте еквівалентну схему діода з р-n-переходом.Який вигляд вона матиме при великому зворотній напрузі?

  38. Пояснити фізичний зміст бар'єрної та дифузійної ємностей діода з з р-n-переходом.

  39. Якими фізичними процесами обумовлений перехідний процес при перемиканні діода з пропускного в запірний стан?

  40. Відобразити енергетичну діаграму різкого анізотіпного p-N-гетеропереходу. Основні області практичного застосування гетеропереходів.

  41. При виконанні яких умов напівпровідниковий діод може виконувати роль випрямляча?

  42. У чому переваги використання структур з бар'єром Шоттки для створення імпульсних діодів і детекторів НВЧ-діапазону?

  43. Намалюйте ВАХ тунельного діода і поясніть природу струму в пропускному і запірному напрямках.

  44. Намалюйте ВАХ діода Ганна і поясніть, який фізичний процес обумовлює появу ділянки з негативною диференціальної провідністю.

  45. Перелічіть можливі режими роботи діода Ганна. Чисто якісно поясніть, чим ці режими розрізняються.

  46. Запишіть вираз для коефіцієнта передачі струму біполярного транзистора, включеного в схему із загальною базою. Поясніть його залежність від ставлення ширини бази до дифузійній довжині неосновних носіїв заряду.

  47. Намалюйте систему вихідних характеристик біполярного транзистора, включеного в схему із загальною базою.

  48. Запишіть вираз для коефіцієнта передачі струму біполярного транзистора, включеного в схему із загальним емітером, і намалюйте систему вихідних характеристик.

  49. Дайте визначення граничної частоти підсилення по струму біполярного транзистора. Як вона залежить від коефіцієнта дифузії неосновних носіїв заряду і ширини бази?

  50. Чим обумовлена частотна залежність коефіцієнта передачі струму в біполярному транзисторі?

  51. Зобразіть структуру польового транзистора з р-n-переходом як затвора і поясніть механізм посилення змінного сигналу.

  52. Намалюйте систему вихідних характеристик і характеристику передачі нормально відкритого польового транзистора з р-n-переходом.

  53. Запишіть вираз, який пов'язує змінний струм в ланцюзі стоку польового транзистора зі змінним напругою на затворі.

  54. Зобразіть структуру МДП-транзистора і поясніть механізм посилення змінного сигналу.

  55. Дайте визначення граничної частоти польового транзистора.

Тематика самостійних робіт
Тема № 1

Елементи квантової механіки. Елементи статичної фізики.

1. Застосування рівняння Шредингера.

2. Проходження мікрочастиць через потенціальних бар'єр.

3. Тунельних ефект.

4. Лінейний гармонічних осцилятор.

5. Воднюподібний атом.

6. Антисиметричні та симетричні волнові функції.

7. Принцип Паулі.

8. Класична і квантові статистики.
Тема № 2

Заряд в області просторового заряду.

1. Рівняння Пуасона для ОПЗ.

2. Вираз для заряду в ОПЗ.

3. Надлишок вільних носіїв заряду.

4. Середня відстань локалізації вільних носіїв від поверхні напівпровідника.

5. Щільність числа станів в просторі імпульсів та в енегретичном просторі.

6. Умови термодинамічного рівноваги.

7. Хімічний потенціал.

8. Середні характеристики часток та термодинамічні параметри.

9. Ергопедична гіпотеза.


Тема № 3

Кристалічна решітка. Статистика електронів у напівпровідниках.

1. Поняття о нормальних коливаннях решітки.

2. Фонони.

3. Функція розподілу для фононів.

4. Термодінамічна енергія та теплоємність кристалу.

5. Концентрація, середня енергія та середній імпульс фононів.

6. Неравновесні носії заряду у напівпровідниках.

7. Неравновесні носії.

8. Квазірівні Фермі.

9. Час життя нерівновесних носіїв.

10. Швидкість рекомбінації.

11. Межзонна рекомбінація.

12. Рекомбінація через локальні рівні.

13. Формула Хола-Шоклі-Рида.

14. Співвідношення Ейнштейна.

15. Дифузіозна длина носіїв.
Тема № 4

Електропровідність твердих тіл.

1. Ефект Гана.

2. Виникнення негативної диференціальної провідності в однорідних напівпровідниках під дією сильного поля.

3. Реалізація негативною диференціальної провідності провідності під дією сильного поля у арсеніду галію.

4. Виникнення електростатичних доменів в напівпровіднику в області негативною диференціальної провідності.

5. Переміщення доменів і виникнення коливань струму
Тема № 5

Контактні явища. Поверневі явища у напівпровідниках.

1. Дифузійна ємність р-п переходу.

2. Частотні властивості р-п переходу.

3. Імпульсні властивості р-п переходу.

4. Пробій р-п переходу.

5. Тепловий пробій.

6. Тунельний (зінеровскій) пробою.

7. Лавинний пробій.

8. Транзистори.

9. Принцип дії площинного транзистора.

10. Параметри транзистора.

11. Високочастотні транзистори.

12. Поверхнева провідність.

13. Швидкі і повільні поверхневі стану.

14. Дослідження поверхневих станів методом ефекти-ефекту поля.

15. Поверхнева рекомбінація.

16. Польові транзистори.

17. Вплив стану поверхні на параметри напівпровідникових приладів
Тема № 6

Зонна теорія твердих тіл. Перенос носіїв заряду в тонких плівках.

1. Заповнення зон електронами та електричні властивості твердих тіл.

2. Поняття о дірках.

3. Тензорний характер ефективної маси електронів.

4. Ефективна маса щільності у напівпровідниках.

5. Донорні рівні.

6. Акцепторні рівні.

7. Рівні прилипання.

8. Глибокі примусні структури.

9. Тунельне проходження електронів через тонку діелектричну плівку.

10. Токи через тонкі діелектричні і напівпровідникові шари, що визначаються надбарьерной (шоттковской) емісією електронів.

11. Токи, обмежені просторовим зарядом.

12. Проходження гарячих електронів через тонкі металеві плівки.

13. Діелектричні шари з малою рухливістю носіїв заряду.

14. Активні плівкові елементи


Тема № 7

Дрейфові транзистори.

1. Багатошарові структури.

2. Фотоелектричні прилади.

3. Напівпровідникові джерела. джерела випромінювання.

4. Фотоелементи з р-п переходом. фотодіоди. фото транзистори.

5. Светодіоди.

6. Напівпровідникові джерела когерентного випромінювання.

7. Контакт між напівпровідниками одного типу.

8. Контакт п +-п і р +-р типу.

9. Омічний контакт


Список літератури

Основна література

  1. Стафеев В. И. Некоторые проблемы микроэлектроники. В сб. «Микроэлектроника», под ред. Ф. В. Лукина, вып. 1. Изд-во «Советское радио», 1967.

  2. Белевцев А. Т. Микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры. Изд-во «Энергия», 1965.

  3. Гальперин Е. И. Микроминиатюризация электронной аппаратуры. В сб. «Полупроводниковые приборы и их применение», под ред. Я. А. Федотова, вып. 110. Изд-во «Советское радио», 1963.

  4. Л е в и н С. Н. Основы 'полупроводниковой микроэлектроники. Пер. с англ., под ред. Маслова. Изд-во «Советское радио», 1966.

  5. «Микроэлектроника». Пер. с аигл., под ред. Н. П. Богородицкого. Изд-во «Советское радио», 1966.

  6. Степанеико И. П. Современная микроэлектроника и применение. «Известия вузов», Радиоэлектроника, 1968, i№ 7.

  7. Шпольский Э. В. Атомная физика, т. 1. Физматгиз, 1963.

  8. Ю.Г. Колонтаєвський, А.Г. Сосков. Промислова електроніка та мікросхемотехніка: тeopiя i практикум. Навчальний посібник. Київ "Каравела" 2003

  9. Гершунский Б.С. Основы электроники и микроэлектроники. К.Высшая школа, 1989

  10. Криштафович А.К., В.В. Трифонкин. Основы промышленной электроники. М., Высшая школа, 1985

  11. Федорков Б.Г. и др. Микроэлектронные цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преобразователи. -М.Радио и связь, 1984.

  12. Стрыгин В.В., Л.С. Щарев. Основы вычислительной, микропроцессорной техники и программирования. М.: Высшая школа, 1989.

  13. Скаржепа В.А., Луценко А.Н. Электроника и микросхемотехника. К., Высшая школа, 1989.

  14. Справочник по микроэлектронной импульсной технике. Яковлев В.Н. и др. - К.: Техника, 1983.

  15. М.С. Будіщев. Електротехніка. Електроніка та мікропроцесорна техніка. Львів "Афина" 2001р.

  16. Веселое М. Г. Элементарная квантовая теория атомов и молекул. Физматгиз, 1962.

  17. Левич В. Г. Введение в статистическую физику. ГИТТЛ, 1954.

  18. Левич В. Г. Курс теоретической физики, т. I, II. Физматгиз, 1962.

  19. Френкель Я. И. (Введение в теорию металлов. ГИТТЛ, 1950.

  20. Иоффе А. Ф. Физика полупроводников. Изд. АН СССР, 1967.

  21. Полупроводники в науке и технике, под ред. А. Ф. Иоффе, Изд. АН СССР, 1957.

  22. Мельвин-Хьюз Э. А. Физическая химия, т. I. Изд-во иностранной литературы, 1962.

  23. Кнттел ь Ч. Введение в физику твердого тела. Физматгиз, 1963.

  24. КиттельЧ. Элементарная физика твердого тела. Изд-во «Наука», 1965.

  25. Уэрт Ч., Томсон Р. Физика твердого тела. Изд-во «Мир», 1966.

  26. Пикус Г. Е. Основы теории полупроводниковых приборов. Изд-во «Наука», 1965.

  27. Стильбанс Л. С. Физика полупроводников. Иэд-во «Советское радио», 1967.

  28. Петровский И. И. Электронная теория полупроводников. Изд-во «Высшая школа», 1964.

Додаткова література

  1. Левич В. Г. Курс теоретической физики, т. I. Физматгиз, 1962.

  2. Смирнов А. А. Молекулярно-кинетичеекая теория металлов. Изд-во «Наука», 1966.

  3. Уэрт Ч., Т о м с о н Р. Физика твердого тела. Изд-во «Мир», 1966.

  4. Гуревич И. И., Тарасов Л. В. Физика нейтронов низких энергий. Изд-во «Наука», 1965.

  5. Стилбанс Л. С. Физика полупроводников. Изд-во «Советское радио», 1967.

  6. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. Физматгиз, 1963.

  7. 3еймаи Дж. Принципы физики твердого тела. Изд-во «Мир», 1966.

  8. Епифанов Г. И. Физика твердого тела. Изд-во «Высшая школа», 1965.

  9. Френкель Я. И. Введение в теорию металлов. ГИТТЛ, 1950.

  10. Мортон К. Смит. Основы физики металлов. Металлургиздат, 1959.

  11. «Физическое металловедение», под ред. Р. Кана, вып I. Изд-во «Мир», 1967.

  12. Китайгородский А. И. Введение в физику. Физматгиз, 1959.

  13. Кикоин И. К., Кикоин А. К. Молекулярная физика. Физматгиз, 1963.

  14. Адирович Э. И. Некоторые вопросы люминесценции кристаллов. Гостехиздат, 1956.

  15. «Полупроводники в науке и технике», под ред. А. Ф. Иоффе, Изд. АН СССР, 1957.

  16. «Полупроводники», под ред. Н. Б. Хемнея, Изд-во иностранной литературы, 1962.

  17. КиттельЧ. Введение в физику твердого тела. Физматгиз, 1963.

  18. Уэрт Ч., Том сон Р. Физика твердого тела. Изд-во *Мир», 1966.



Каталог: sites -> bdpu.org -> elearning -> ifmto
ifmto -> Основи педагогічних вимірювань та моніторингу якості освіти
ifmto -> Програма навчальної дисципліни пп 15 «алгебра І теорія чисел»
ifmto -> Програма навчальної дисципліни пмп 08 лінійна алгебра напрям підготовки: 040201 Математика
ifmto -> «методологія та методи наукових досліджень» Лекційні заняття, їх тематика, зміст І обсяг
ifmto -> В. М. Сучасні інформаційні системи і технології. Навчальний посібник
ifmto -> Форма навчання – заочна Інститут фізико-математичної і технологічної освіти Кафедра дидактики природничо–наукових дисциплін та інформаційних технологій у навчанні Дисципліна – педагогіка. Графік консультацій – понеділок
ifmto -> Конспектування теоретичного матеріалу: числові множини; властивості операцій над множинами
ifmto -> Теорія подільності натуральні І цілі числа
ifmto -> Конспектування теоретичного матеріалу: числові множини; властивості операцій над множинами
ifmto -> Доцент Даннік Л. А. Дисципліна «Теорія і методика трудового навчання» Назва теми лекції та анотований зміст: Загальні питання трудової підготовки учнів


Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2022
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка