Материал: Вопросы Опанасюк
Питання першого модульного контролю
з дисципліни «Твердотільна електроніка»
-
Лавинно-прольотні діоди. Типова конструкція. Механізм виникнення від'ємного диференціального опору.
Лавинно-пролітний діод - напівпровідниковий діод, що має негативний диференціальний опір в НВЧ- діапазоні внаслідок розвитку так званої лавинно-пролітної нестійкості. Остання обумовлена ударною іонізацією та дрейфом носіїв заряду в р-n - переході в режимі зворотного зміщення.
-
Механізм виникнення від'ємного диференціального опору є малосигнальним: коливання спонтанно наростають в резонаторі, налаштованому на відповідну частоту, при подачі на діод досить великого постійного зміщення.
-
На рис.1 і 2 показана типова структура та конструкція ЛПД із структурою р+-n-n+, змонтованого на тепловідводній пластині.
|
|
Структура лавинно-пролітного діода 1 - контактний шар; 2 – область утворення лавини (р-n-перехід); 3 – область дрейфу електронів; 4 - область дрейфу дірок |
|
|
Конструкція лавинно-пролітного діода з мезаструктурою, змонтованої на тепловідводі: 1 - омічний контакт; 2 - сильно легований шар з електронною провідністю (n+- шар); 3 - слабко легований шар з електронною провідністю (n-шар); 4 - сильно легований шар з дірковою провідністю (р+ - шар); 5 - тепловідводна металізована пластина
|
2. Використання ЛПД для генерації НВЧ-коливань. Основні параметри ЛПД.
3. Діоди Ганна. Ефект Ганна. Вимоги до зонної структури напівпровідника. Статична вольт-амперна характеристика діодів Ганна.
4. Зарядова нестійкість у приладах з від’ємним диференціальним опором. Генерація НВЧ-коливань у діодах Ганна. Недоліки та переваги генераторів на діодах Ганна.
5. Оптоелектроніка. Визначення. Основні риси. Переваги та недоліки оптоелектронних приладів.
6. Основні прилади оптоелектроніки, їх призначення.
7. Основні поняття оптики. Електромагнітні хвилі. Механізми поглинання світла напівпровідниками. Закон Бугера. Співвідношення Ламберта.
8. Абсолютний і відносний показники заломлення. Коефіцієнти відбиття та пропускання. Зв'язок коефіцієнту відбиття з показником заломлення.
9. Прямозонні та непрямозонні матеріали, їх коефіцієнти поглинання. Визначення ширини забороненої зони напівпровідникових матеріалів.
10. Екситони. Енергія утворення екситону. Вільні та зв’язані екситону. Екситонне поглинання.
11. Люмінесценція. ЇЇ види. Спонтанна та вимушена рекомбінація.
12. Інжекційна та ударна люмінесценція.
13. Фоторезистивний ефект. Надлишкова концентрація носіїв заряду під час ефекту.
14. Оптоелектронні напівпровідникові прилади. Їх класифікація.
15. Світлодіоди. Їх позначення. Будова світло діода. Яскравостна характеристика світло діода. Матеріали для створення світлодіодів.
16. Світлодіоди з перестроюваним кольором. Їх будова. Семисегментні та матричні світлодіоди. Підключення приладів. Основні параметри світлодіодів.
17. Напівпровідникові лазери. Їх принцип роботи та будова. Типи лазерних діодів. Області використання одномодових та багатомодових лазерів.
18. Напівпровідникові фотоприймачі. Їх види. Фоторезистори. Будова та схема вмикання. Недоліки та переваги.
19. Фотодіоди. Принцип роботи та будова. ВАХ фотодіода. Основні параметри фотоприймачів.
20. Фотоприймачі з внутрішнім підсиленням. Фоторезистори та фото тиристори. Будова та принцип роботи. Схеми вмикання. Вигляд ВАХ.
21. Сонячні елементи. Загальні відомості. Сонячні елементи на основі p-n- переходів та гетеропереходів. Сонячне випромінювання та ККД фотоперетворювачів.
22. Фізичні принципи роботи сонячних елементів. Їх конструкція. Основні процеси у сонячних елементах.
23. Еквівалентна схема сонячних елементів. Їх темнові та світлові ВАХ. Точка максимальної потужності. Вплив на ВАХ послідовного і шунтуючого опорів.
24. Монокристалічні та плівкові сонячні елементи. Одноперехідні та тандемні фотоперетворювачі. Основні характеристики фотоперетворювачів.
25. Оптрони, позначення, принцип роботи та будова. Переваги та недоліки оптронів. Їх застосування.
26. Основи мікроелектроніки. Основні поняття та визначення. Елементи конструкції інтегральних схем. Класифікація інтегральних схем. Позначення інтегральних схем.
27. Дві основні технології виготовлення інтегральних схем. Різновиди гібридних інтегральних схем. Резистори. Конденсатори. Індуктивності. Діоди. Їх виготовлення.
28. Технології виготовлення інтегральних МДП структур. Планарно-епітаксійна та планарно-дифузійна технології. Недоліки планарно-дифузійної технології.
29. Виготовлення біполярних та багатоемітерних транзисторів. Біполярні транзистори з бар'єром Шотткі.
30. Інтегральні схеми з інжекційним живленням.