Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте za4eti.ru

Радиоэлектроника Радиоэлектроника

Лекции по твердотельной электронике

Фонарь желаний бумажный, оранжевый.
В комплекте: фонарик, горелка. Оформление упаковки - 100% полностью на русском языке. Форма купола "перевёрнутая груша" как у
87 руб
Раздел: Небесные фонарики
Забавная пачка "5000 дублей".
Юмор – настоящее богатство! Купюры в пачке выглядят совсем как настоящие, к тому же и банковской лентой перехвачены... Но вглядитесь
60 руб
Раздел: Прочее
Горшок торфяной для цветов.
Рекомендуются для выращивания крупной рассады различных овощных и цветочных, а также для укоренения саженцев декоративных, плодовых и
7 руб
Раздел: Горшки, ящики для рассады

Московский энергетический институт (технический университет) ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Конспект лекций Москва, 2002 г. СодержаниеЛекция 1 41. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 4 1.1. Электропроводность полупроводников 4Лекция 2 9 1.2. Электроны в кристалле 9 1.2.1. Энергетические зоны. Свободные носители зарядов: электроны и дырки. 9 1.2.3. Легирование кристаллов донорной или акцепторной примесью, полупроводники " " и "p" типа . 22Лекция 3 27 1.2.4. Расчет концентрации носителей заряда в кристалле. 27Лекция 4 39 1.2.5. Зависимость скорости электрона от напряженности электрического поля. Понятия эффективной массы и подвижности. 39 1.2.6. Расчет электропроводности полупроводниковых кристаллов на основе рассмотренных моделей. 47Лекция 5 55 1.2.7. Неравновесные электроны и дырки. Рекомбинация неравновесных носителей заряда. 55 Диффузионный и дрейфовый токи. 58 1.2.8. Уравнение непрерывности. 60 ВВЕДЕНИЕ Современная научно-техническая революция и переход от индустриального к информационному обществу в значительной степени обусловлены повышением производительности интеллектуального труда за счет информационных технологий, материальную основу которых составляют твердотельные полупроводниковые приборы и устройства на их основе. Полупроводниковые приборы широко используются и в силовой электронике предоставляя эффективные способы преобразования и генерации электроэнергетических потоков. Поэтому курс полупроводниковой электроники стал одним из базовых курсов практически для всех специальностей электротехнического профиля и начинает изучаться сравнительно рано - на втором курсе. При этом имеется тенденция к его дальнейшему "омоложению" - к более раннему изучению разделов, связанных непосредственно с физикой электронных процессов в твердом теле, что предъявляет особые требования к доступности изложения сравнительно сложных электронных взаимодействий, позволяющих осуществлять управление электронными потоками в твердых телах и создавать современные устройства информационной и силовой электроники. Основное содержание дисциплины составляет изучение принципов работы и характеристик основных приборов, являющихся базовыми для любых полупроводниковых приборов. Поскольку курс предназначен для подготовки инженеров, рассмотрение любых процессов в приборе, заканчивается составлением некоторой модели и выводом расчетных соотношений. Безусловно использованные модели являются упрощенными, однако тем не менее они позволяют связать параметры материалов и конструкции прибора с его характеристиками и позволяют оценить реакцию прибора на то или иное воздействие окружающей среды и, что особенно важно, способствуют установлению связи между разрозненными процессами и их свойствами и созданию некоторого обобщенного образа твердотельной электронной среды и сформированных на ее основе устройств. Именно последнее является наиболее важной и наиболее трудной задачей курса достижению которой способствует лабораторный практикум и расчетный проект. Лекция 1 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 1.1. Электропроводность полупроводников По способности проводить электрический ток все твердотельные материалы принято делить на проводники, полупроводники и диэлектрики или изоляторы.

К группе проводников относят материалы с проводимостью ? > 106 Ом-1см-1, к ним относятся металлы, в которых высокая проводимость обеспечивается высокой концентрацией электронов проводимости. Напротив в диэлектриках, как правило при комнатной температуре электронов очень мало и их проводимость, в основном носит ионный характер, поэтому она мала ? < 10-10 Ом-1см-1. В промежуточную группу попадают полупроводники, которые в зависимости от их состава и концентрации примесей могут иметь концентрацию электронов близкую к нулю (тогда они являются изоляторами) и близкую к концентрации электронов в металле (тогда они являются проводниками). Возможность изменять в широких пределах электропроводность не только технологическими методами, но и используя внешние воздействия, позволила создать на основе полупроводников твердотельные электронные приборы. Именно изучение этих приборов и используемых в них методов управления электронными потоками и составляет основное содержание данного курса. Металлы и полупроводники помимо величины электропроводности отличаются так же и зависимостью электропроводности от температуры. В металлах электропроводность с температурой, как правило, падает почти по линейному закону . , (1.1) где и 0 – температуры измерения ( > 0), ? – температурный коэффициент. В полупроводниках, в которых отсутствуют дефекты и примеси (их принято называть собственными) с ростом температуры проводимость растет примерно по экспоненциальному закону: (1.2) где ?0 – некоторая слабо изменяющаяся величина (часто ее температурной зависимостью пренебрегают), ?E – энергия температурной активации проводимости (ее принято измерять в эВ), k – постоянная Больцмана (8.614210-5 эВ.К-1), - абсолютная температура (в градусах К). Если прологарифмировать (1.2), то получим: Рис. 1.1. Зависимость электропроводности не легированных материалов от температуры Из (1.3) видно - логарифм проводимости линейно зависит от 1/ , причем наклон прямой линии определяется величиной ?E, поэтому для полупроводников графики электропроводности очень удобно строить откладывая по вертикальной оси проводимость в логарифмическом масштабе, а по горизонтальной оси величину пропорциональную обратной температуре (для удобства используют масштабный множитель 1000), см. рис. 1.1. На следующем рисунке показана зависимость электропроводности собственного кремния от температуры при освещении его солнечным светом, подтверждающая сильное влияние внешних воздействий на свойства полупроводников. Рис. 1.2. Влияние освещения на температурную зависимость электропроводности: 1 – зависимость измеренная в темное, 2 – на свету. Изменение электропроводности может быть связано изменением концентрации носителей заряда и их скорости. Как показали эксперименты в большинстве случаев в полупроводниках основным фактором является изменение концентрации носителей заряда. Особенно сильно концентрация носителей заряда зависит от концентрации введенной примеси (обычно говорят от степени легирования). На рис. 1.3 показана измеренная на образцах кремния, легированных примесью фосфора или бора, зависимость удельного сопротивления кремния ? = 1/? от концентрации примеси.

Из графика видно, что путем введения примеси проводимость полупроводника действительно можно изменять вплоть до проводимости близкой к металлической ? ? 104 (? ? 10-4). Рис. 1.3. Влияние легирования на электропроводность кремния (пунктиром показана линейная зависимость). Следует обратить внимание на тот факт, что при увеличении концентрации примеси на 9 порядков, проводимость образца возрастает на 8 порядков, т.е. существует почти линейная зависимость между проводимостью и концентрацией примеси. Легирование влияет не только на величину электропроводности, но и на ее температурную зависимость, что демонстрируют кривые, приведенные на рис. 3.4. Как видно из графиков в области высоких температур электропроводность легированного материала стремится к электропроводности нелегированного. В области низких температур проводимость изменяется незначительно, имея слабо выраженный максимум. Для сильно легированных кристаллов проводимость изменяется с температурой подобно проводимости металлов. Рис. 1.4. Температурная зависимость электропроводности легированных кристаллов, степень легирования в см-3 проставлена около соответствующих кривых, пунктирная линия соответствует нелегированному материалу. Поскольку для создания полупроводниковых приборов с заданными характеристиками необходимо объяснить наблюдаемые особенности полупроводниковых материалов, научиться ими управлять и заранее прогнозировать поведение материала в тех или иных условиях, то необходимо создать модель описывающую процессы электропроводности полупроводников. Эта модель в первом приближении должна объяснять: . экспоненциальный рост проводимости с температурой для нелегированных материалов; . изменение проводимости и ее температурной зависимости при легировании полупроводников; . изменение проводимости и ее температурной зависимости при облучении полупроводников светом, бомбардировке высокоэнергетическими частицами и т.п. По определению электропроводность характеризует изменение протекающего через образец тока при изменении приложенного к нему напряжения. В свою очередь величина электрического тока характеризуется количеством заряда переносимого через поверхность в единицу времени, т.е. для его характеристики необходимо знать концентрацию и скорость способных перемещаться зарядов. Таким образом приступая к изучению твердотельной электроники прежде всего необходимо рассмотреть процессы, которые приводят к появлению в однородном образце свободных носителей заряда и то как внешнее электрическое поле влияет на скорость их перемещения. Контрольные вопросы. 1. Каково соотношение значений проводимости для проводников, полупроводников и диэлектриков? 1. Каково соотношение значений удельного сопротивления для проводников, полупроводников и диэлектриков? 2. Как экспериментально определить к какому классу материалов относится образец: к полупроводникам или металлам? 3. По какому закону изменяется с температурой электропроводность чистых (собственных полупроводников)? 4. Как влияет введение примесей на величину и температурную зависимость электропроводности полупроводников? Лекция 2 1.2

В хорошем пироэлектрике одновременно наблюдается сильный электрокалорический эффект и наоборот (плюс все пироэлектрики являются и пьезоэлектриками). Пироэлектрики широко применяются в чувствительных приемниках инфракрасного излучения. Свет нагревает тонкий слой материала, а возникающее при этом электрическое поле регистрируется электронной схемой. Собственно, по этому поводу ученые и исследовали пленку из титаната-цирконата свинца. Этот твердый материал, в котором атомов циркония и титана приблизительно поровну, хорошо известен и широко используется, в том числе как пьезоэлектрик. Увеличив долю циркония, ученые с удивлением обнаружили, что полезные свойства материала резко усилились. Приложив к пленке толщиной в одну треть микрона напряжение 25 В, ее удалось охладить на целых 12 градусов. Механизм гигантского электрокалорического эффекта пока до конца не понятен. По всей видимости, он тесно связан с фазовыми переходами в материале. Новый материал можно использовать для создания твердотельного теплового насоса, который, как считают ученые, будет гораздо эффективнее, чем иногда применяемые сегодня для охлаждения электроники полупроводниковые элементы Пельтье

1. Применение электроники и биомеханики при протезировании

2. Шумы - электроника

3. Сверхпроводящие материалы в электронике. Магнитометр на СКВИДах

4. Микроэлектроника и функциональная электроника (разработка топологии ИМС)

5. Молекулярная электроника- электроника 21 века

6. Элементы электроники на углеродных нанотрубках
7. Ли де Форест и первые шаги электроники
8. Технологические основы электроники

9. Основы электроники

10. Физические основы электроники

11. Электроника и электротехника

12. Электроника

13. Электроника и электротехника

14. Техника и электроника СВЧ (Часть 1)

15. Элементы электроники на углеродных нанотрубках

16. Автоматизация рабочего места начальника цеха электроники

Копилка-раскраска "Сова".
Набор для творчества. Копилка-раскраска. Пластиковая копилка легкая, приятная на ощупь, не бьется при падении и ее легко раскрашивать. В
324 руб
Раздел: Копилки
Настольная игра "Активити. Вперед".
Интересная и увлекательная настольная игра "Вперед" из серии "Активити" сможет легко и быстро поднять настроение
345 руб
Раздел: Игры на ассоциации, воображение
Кружка фарфоровая "Царский шиповник", 650 мл (3 вида).
Большая фарфоровая кружка универсального применения "Царский шиповник", украшенная золотой обводкой, станет достойным
477 руб
Раздел: Кружки

17. Высокочастотные и низкочастотные конденсаторы постоянной ёмкости. Полупеременные конденсаторы медицинской электроники

18. Классификация, конструкции и основные параметры конденсаторов, используемых в медицинской электронике

19. Функциональная электроника

20. Электротехника с основами электроники

21. Анализ основных технико-экономических показателей работы предприятия РУП "Завод "Электроника"

22. Лекции "Военная топография"
23. Лекции по "Общим воинским уставам"
24. Лекции по естественной географии

25. Гражданское право (лекции)

26. Краткие лекции по истории политических и правовых учений (к зачету-тестированию)

27. Охрана труда (лекции, Украина)

28. Краткий курс лекций по праву социального обеспечения

29. Конспект лекций по Римскому праву

30. Государство (6 лекций)

31. Лекции по экологии

32. История отечественной культуры (лекции)

Сувенир "Собака в шарфе", 15 см.
Год Собаки наступает в 2018 году. Фигурка большого, благородного пса выполнена из полирезины и отличается качественной прорисовкой
303 руб
Раздел: Животные
Писсуар для мальчиков "Лягушка" с прицелом.
Писсуар для мальчиков "Лягушка" с прицелом выполняет две важные функции. Во-первых, он помогает приучить мальчиков с самого
846 руб
Раздел: Прочие
Настольная игра "Черепашьи бега".
Всем известно, что Черепахи очень не любят спешить, но иногда даже им приходится побегать. Например за лакомым кусочком сочной капусты! И
990 руб
Раздел: Прочие

33. Лекции по культурологии

34. Русский символизм: лекция из курса д-ра Валюлис

35. Устные высказывания и их особенности (беседа, лекция, доклад, диспут, дискуссия)

36. Лекции по роману Ф.М. Достоевского "Преступление и наказание"

37. Конспекты лекций по языкознанию

38. Курс лекций и семинаров "История России: 1861-1995 гг."
39. Лекции по курсу Истории Отечества
40. Лекции по информационным технологиям

41. Лекции по курсу "Информатика"

42. Лекции по теории проектирования баз данных (БД)

43. Управление техническими системами (лекции)

44. Лекции (1-18) по мат. анализу 1 семестр

45. Лекции по Методике математики в начальных классах (4-5 семестры)

46. Факторы неспецефической защиты - первая лекция: Перикиси, свободные радикалы. ПОЛ, ФНО, БОФ (белки острой фазы), нуклеазы, фибронектины, интерферон, лизоцим, катионные белки, NO, лектины

47. Уголовно-исполнительное право (лекции)

48. Лекции по уголовному процессу

Ранец школьный "Nature Quest Collection", 35x31x19 см, цвет синий.
Ранец школьный, индивидуализация съемными аппликациями серии «Российская техника», 5 съемных аппликации на липучке. На ранце -
2816 руб
Раздел: Без наполнения
Подставка для ножей овальная AK-211ST "Alpenkok", 16x6,5x22 см.
Размеры: 16x6,5x22 см. Материал корпуса: пластик. Внутренняя часть: цветное полипропиленовое волокно. Цвет: зеленый. Предназначена для
723 руб
Раздел: Подставки для ножей
Комплект детского постельного белья в кроватку "Амели" (цвет: вишневый/белый).
Комплекты детского постельного белья AmaroBaby выполнены из натурального и гипоаллергенного материала, мягкого и приятного на ощупь.
2825 руб
Раздел: Комплекты в кроватку

49. Лекция по географии

50. Конспект лекций по разделу "Политическая власть"

51. Лекции по материаловедению

52. Конспект лекций по предмету Горячая Штамповка

53. Лекции по Физической оптике чл.-кор Курбатова Л.П.

54. Техника Безопасности (лекции)
55. Лекции по пассажирским перевозкам
56. Курс лекций по ораторскому искусству

57. Зигмунд Фрейд - Введение в психоанализ (лекции)

58. Лекции по электрорадио измерениям

59. Лекции по социологии

60. Лекции по физике за 2 семестр

61. Тепловые процессы (из конспекта лекций 2000г.)

62. Общая Физика (лекции по физике за II семестр СПбГЭТУ "ЛЭТИ")

63. Лекции по физкультуре (ОГУ)

64. Лекции по философии (Орел, 2003г.)

Табурет "Престиж" с ободом.
Табурет на 4-х опорах с ободом, диаметр трубы 20 мм. Прочный каркас. Защитные вставки на ножках. Удобное хранение. Мягкое сиденье.
599 руб
Раздел: Стулья
Карточки Первого Года "Достижения" (16 карточек).
Карточки Первого Года жизни ребенка "Достижения" – совершенно новый способ наблюдать, как растет и меняется малыш от месяца к
352 руб
Раздел: Прочее
Наклейки на стену "Космос", светящиеся в темноте (62 штуки).
Удивительный набор "Космос" от Djeco представляет собой 62 фосфоресцентные пластиковые наклейки для декора комнаты. Наклейки
879 руб
Раздел: Интерьерные наклейки

65. Химия радиоматериалов, лекции Кораблевой А.А. (ГУАП)

66. Лекции по курсу «Финансы, кредит, денежное обращение» (2004г.)

67. Курс лекций по аудиту

68. Лекции по аудиту

69. Лекции по маркетингу

70. Лекции по квалиметрии
71. Экономика и менеджмент средств массовой информации (курс лекций)
72. Курс лекций по менеджменту

73. Лекции по ценообразованию

74. Лекции по IT экономике

75. Лекции, методичка и шпоры по финансам предприятий

76. Лекции по экономике (Рынок. Конкуренция. Монополия)

77. Лекции по мировой экономике

78. Курс лекций по новейшей истории

79. Курс лекций по культурологии

80. Лекции

Наклейка "Дерево", 190x180 см.
Интерьерная наклейка обязательно станет украшением вашей квартиры. Придайте яркий и оригинальный вид комнате вашего ребенка с новым
324 руб
Раздел: Интерьерные наклейки
Пазл Maxi "В аэропорту", 40 элементов.
Пазлы от Castorland — это не только интересное, но и очень полезное для развития логики и мышления занятие. Пазл изготовлен из
331 руб
Раздел: Пазлы (Maxi)
Дополнение "Геометрика Extra" к настольной игре "Геометрика", новая версия.
Набор дополнительных карт к базовому комплекту «Геометрики». С ним любимая игра станет интереснее, разнообразнее и сложнее. В «Геометрике
392 руб
Раздел: Математика, цифры, счет

81. Лекции по курсу Культурология

82. Русский символизм: лекция из курса др.Валюлис

83. Лекции по логистике

84. Курс лекций по маркетингу

85. Конспект лекций по дискретной математике

86. Лекции переходящие в шпоры Алгебра и геометрия
87. Лекции по Математическому анализу
88. Лекции по линейной алгебре (МГИЕМ, ФПМ)

89. Лекции по математической статистике

90. План чтения лекции по учебной дисциплине «Математические методы»

91. Сборник Лекций 2 по Мат.Анализу

92. Серьёзные лекции по высшей экономической математике

93. Лекция по микробиологии

94. Конспект лекций по кожным болезням

95. Лекции по нейрохирургии

96. Литература - Топографическая анатомия (сборник лекций)

Детский велосипед Jaguar трехколесный (цвет: оранжевый).
Детский трехколесный велосипед колясочного типа, для малышей от 10 месяцев до 3 лет. Модель с удлиненной рамой, что позволяет подобрать
1440 руб
Раздел: Трехколесные
Антискользящий резиновый коврик для ванны "Roxy-kids", 35x76 см, белый.
Резиновый коврик с отверстиями ROXY-KIDS создан специально для детей и призван обеспечить комфортное и безопасное купание в ванне. Мягкие
529 руб
Раздел: Горки, приспособления для купания
Настольная игра "Собери урожай".
Игра на развитие познавательных способностей, зрительно-моторной координации движений. Познакомит с ролевой игрой и укрепит социальное
631 руб
Раздел: Классические игры

97. Цикл лекций Женщине о раке

98. Лекции - Патофизиология (патофизиология печени)

99. Лекции - Патофизиология (патофизиологич пищеварения)


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.