ВОПРОСЫ

Тема 1. Введение в физику полупроводников
1. Типы химических связей и их влияние на свойства материалов.
2. Кристаллическое строение твердых тел, типы кристаллических решеток.
3. Способы описания направлений и плоскостей в кристалле. Индексы Миллера.
4. Виды дефектов кристаллической решетки.
5. Образование зон энергии в кристаллах. Зонные диаграммы металлов, полупроводников и диэлектриков.
6. Термодинамическая и полная работы выхода электронов из кристалла.
7. Функции распределения Ферми-Дирака и Больцмана, их взаимосвязь.
8. Волновые свойства электронов в кристалле, зоны Бриллюэна.
9. Эффективная масса носителей заряда в полупроводниках.
10. Собственный полупроводник, образование электронов и дырок, энергетическая (зонная) диаграмма собственного полупроводника.
11. Примесные полупроводники, доноры и акцепторы. Проводимости п-и р- типа. Зонные диаграммы, уровни доноров и акцепторов.
12. Компенсированные и вырожденные полупроводники. Примеры их применения.
Основные сведения о полупроводниковых материалах

Тема 2. Статистика носителей заряда в полупроводниках
13. Расчет концентрации носителей заряда и положения уровня Ферми в собственных полупроводниках, влияние температуры.
14. Расчёт концентрации электронов и положения уровня Ферми в электронных полупроводниках, влияние температуры.
15. Расчёт концентрации дырок и положения уровня Ферми в дырочных полупроводниках, влияние температуры.
16. Межзонная рекомбинация и время жизни носителей тока в полупроводниках.
17. Рекомбинация носителей заряда через примесные уровни.
18. Поверхностная рекомбинация.

3. Кинетика носителей заряда в полупроводниках и токи
19. Движение носителей в электрическом поле. Дрейфовая скорость, подвижность,
плотность дрейфового тока в полупроводниках. Насыщение дрейфовой скорости в сильных
полях.
20. Диффузионные токи в полупроводниках. Связь подвижности и коэффициента диффузии.
21. Удельная электропроводность полупроводников. Влияние напряженности электрического поля на электропроводность и пробой полупроводника. Виды пробоя.
Эффект Ганна. Уравнения полных токов в полупроводнике

Тема 4. Контактные явления в полупроводниках
22. Разновидности контактов в полупроводниковой электронике.
23. Контакт электронного и дырочного полупроводников. Зонные диаграммы при прямом и обратном включении р-п перехода, расчет контактной разности потенциалов.
24. Диффузионные и дрейфовые токи в р-п переходе при прямом и обратном смещении. Математическая модель р-п перехода. Отличие реальных электронно-дырочных переходов от идеализированного
* 25. Дифференциальное сопротивление р-п перехода
* 26. Барьерная и диффузионная емкости р-п перехода.
* 27. Механизмы пробоя р-п перехода.
* 28. Физические процессы в гетеропереходе, зонная диаграмма N-p гетероперехода.
* 29. Зонные диаграммы выпрямляющих контактов металл-полупроводник. Барьер Шотки.
* 30. Зонные диаграммы невыпрямляющих контактов металл-полупроводник. Условия получения омического контакта.
* 31. Физические процессы происходящие в системе с двумя р-п переходами (движение носителей через переходы и базовую область, коэффициенты инжекции и переноса, модуляция толщины базы).
* 32. Модель Эберса-Молла биполярного транзистора.
33. Эффект поля в собственных полупроводниках. Зонные диаграммы контактов металл-диэлектрик- полупроводник.
34. Эффект поля в примесных полупроводниках. Зонные диаграммы контактов металл-диэлектрик- полупроводник.
35. Влияние внешнего поля на поверхностную электропроводность полупроводника.
36. МДП-транзистор с изолированным затвором, его статические характеристики.
* 37. Полевой транзистор с управляющим р-п переходом, его статические характеристики.
Емкость p-n перехода
Гетеропереходы
Контакты полупроводник – металл
Эффект поля в полупроводниках

Тема 5. Фотоэлектрические явления в полупроводниках
38. Фотопроводимость и ее применения.
39. Фотогальванический эффект в р-п переходе и его применения.

Тема 6. Термоэлектрические и гальваномагнитные явления
в полупроводниках
40. Эффект Зеебека. Термогенераторы, основные параметры.
41. Эффект Пельтье. Принцип действия теплового насоса.
42. Эффект Холла. Датчики Холла, основные параметры.
43. Магниторезистивный эффект. Магниторезисторы, основные параметры.

Тема 7. Физические основы электровакуумных и газоразрядных приборов
44. Виды эмиссии электронов, виды электровакуумных приборов.
* 45. Способы управления электронным потоком в электронных лампах и в электроннолучевых приборах.
46. Электрический разряд в газе, газоразрядные приборы.
Электронно-управляемые лампы
Вакуумные интегральные схемы (ВИС)
Тиратрон