Госы. Вопросы Промышленные технологии и (инновации (Малеткина). Промышленные лазерные технологии (Реймер И. В.)
 Скачать 0.79 Mb.
|
5. Полевой транзистор. Физика работы, характеристики, области применения.Полевой транзистор: полупроводниковый прибор, принцип действия которого основан на управлении электрическим сопротивлением токопроводящего канала поперечным электрическим полем, создаваемым приложенным к затвору напряжением. На подложке, из чистого полупроводника технологически с помощью добавки примеси акцепторов или доноров делают токопроводящий канал р- или n-типа. От концов канала сделаны выводы, называемые истоком (Source) (аналог эмиттера) и стоком (Drain) (аналог коллектора) – это невыпрямляющие контакты. В середине сделан еще один вывод-затвор (Gate). Проводимость затвора противоположна проводимости канала, т.е. это – p-n-переход.  Физика работы. На сток – исток подают напряжение питания, через канал течет ток стока Ic. Если канал n–типа - течет ток электронов, если канал p-типа – ток дырок. При нулевом напряжении на затворе ток стока максимален, называется начальным Iснач. На затвор подают запирающее напряжение смещения, ОПЗ увеличивается, проводящий канал сужается, его сопротивление возрастает - Ic уменьшается - режим обеднения канала. При некотором напряжении на затворе Uотс (напряжение отсечки) ОПЗ перекрывает канал и величина Ic=0 определяется только токами утечки режим отсечки канала. При прямом смещении на затворе ширина ОПЗ уменьшается, проводящее сечение канала увеличивается и возрастают рабочие токи режим обогащения канала. Однако в режиме обогащения канала величина управляющего напряжения ограничена примерно полушириной запрещённой зоны ПП (ок. 0,6 эВ для Si и ок. 0,7 эВ для GaAs) из-за протекания прямого тока через затвор в область канала. Характеристики: Выходные (стоковые) характеристики Iс=f(Uc-и) при Uз-и=const. При возрастании напряжения Uс-и от нуля сначала действует закон Ома и ток растет почти пропорционально напряжению, а затем, при некотором напряжении Uс-и канал начинает сужаться, особенно у стока, потому, что растет обратное напряжение у n-p-перехода канал-подложка – обедненная область расширяется и сопротивление канала увеличивается. Таким образом, ток стока испытывает два взаимно противоположных влияния: от увеличения Uс-и ток должен возрастать по закону Ома, но от увеличения сопротивления канала ток уменьшается. В результате ток остается почти постоянным до такого напряжения Uс-и, при котором наступает электрический пробой на подложку. Применение - в кухонной технике, аудио и телевизионной технике, компьютерах и электронных детских игрушках. - системах сигнализации как охранных механизмов, так и пожарной сигнализации. - производство процессоров - в интегральных схемах в роли выключателей - на заводах для регуляторов мощности станков. проверено МГ 6. Последовательный и параллельный колебательный контур. Условия и признаки резонанса напряжений и резонанса токов. Опишите вид векторных диаграмм.Колебательный контур - эл.цепь с катушкой и конденсатором. В зависимости от типа соединения катушки и конденсатора бывает последовательным и параллельным. Возможные режимы работы: чисто актив., акт.-емкостной, акт.-индуктивный, чисто индукт., чисто емкост. Условия резонансов: равенство реактив. сопротивлений, совпадение их частот. Увеличение частоты увеличивает сопротивление катушки и уменьшает сопротивление конденсатора. Резонансная частота определяется по формуле: частота равна 1 разделить на корень квадратный из (L*С)- МГ Резонанс напряжений возникает в послед. колеб. контуре. Признаки резонанса напряжений: 1)сопротивление цепи минимально, чисто активно; 2)ток в цепи совпадает по фазе с напряжением, максимальный; 3)напряжение катушки = напряжение конденсатора, и каждое в отд-сти может во много раз превышать напряжение на зажимах цепи. Векторная диаграмма: по оси Х откладываем ток (он одинаковый для всех). Напряжение резистора по Х (совпадает по фазе с током). Напряжение катушки опережает ток (поворот на 90 против часовой стрелки от тока, вверх), а напряжение конденсатора отстает от тока на 90 (откладываем от тока, вниз).Резонанс возникает при одинак. знач-ях реактив. сопр-лений при резонанс. частоте. Резонанс токов возникает в параллельном колеб. контуре. Признаки резонанса токов:1)сопротивление в цепи максимально, чисто активно; 2)ток совпадает по фазе с напряжением, минимальный; 3)ток в катушке = емкостному току, и оба этих тока могут быть во много раз больше тока источника. Векторная диаграмма: аналогично, но по Х напряжение. Ток резистора по Х, Ток конденсатора вверх, токкатушки вниз. проверено МГ 7. Опишите процесс образования р-п перехода в полупроводнике. Какие составляющие обеспечивают ток через р-п переход. Их соотношение в равновесном состоянии и при подаче внешнего смещения. Я не гинеколог, но это пизда Изи изи риал толк P-n переход - образуется в полупроводниковом кристалле, в котором имеется контакт между областью с электронной проводимостью(n) и областью с дырочной проводимостью(p).(p-n переходом, называют контакт двух полупроводников одного вида с различными типами проводимости (электронным и дырочным))  При появлении границы раздела электроны не участвующие в связях примесных атомов n- полупроводника расположенных около границы переходят к примесным атомам p-полупроводника, тоже находящихся около границы. Аналогично с дырками. Между ними возникает контактная разность потенциалов и электрическое поле Ek, которое препятствует дальнейшему прохождению зарядов через переход .Образуется нейтральная зона – слой обедненный носителями заряда или ОПЗ. Это как маршрутка - когда стоишь на остановке, пытаешься залезть в забитый автобус, как только залез начинаешь кричать другим : Куда вы лезите??? Изменять размер ОПЗ можно с помощью подачи прямого (уменьшить) или обратного (увеличить) смещения.  В p-n переходе есть 4 вида токов: дрейфовые токи электронов и дырок(перемещение неосновных носителей) и диффузионные токи электронов и дырок (перемещение основных носителей заряда). При отсутствии внешнего воздействия они компенсируют друг друга (равны)  Прямое и обратное включение р-n-перехода: (посмотрите картинку выше , потом уберу) да нинада, красивая картинка же, не мешает Если источник напряжения подключить знаком плюс к области р-типа, а знаком минус к области n-типа, то получим прямое включение. Противоположное включение называют обратным. При прямом включении барьер (ОПЗ) уменьшается. Усиливается диффузионный ток. Дрейфовый ток не меняется. Тогда диффузионный ток преобладает. Если подключим обратное напряжение, барьер увеличится. Уменьшится диффузионная составляющая. будет преобладать дрейфовый ток. Прямое и обратное включение р-n-перехода иногда называют прямым и обратным смещением. проверено МГ |