Курсовая: Элементы квантовой механики - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Элементы квантовой механики

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 114 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ. В настоящее время развитие вычислительной техники проходит , в основном , в двух направлениях : 1. развитие и усовершенствование с хематических решений средств ВТ 2. усовершенствование архитектурных решений ВТ Одним из основных показателей качества средств ВТ является производительность (быстродействие ) вычислительной системы . Необходимо отметить , что основной резерв повышения произво дительности в настоящее время следует искать в развитии второго направления , однако , это нисколько не означает , что первое направление , как утверждают некоторые авторы , себя исчерпало. Развитие компьютерной электроники неразрывно связано (определяется ) с д остижениями в области микроэлектроники . Основными элементами ЭВМ являются разнообразные интегральные схемы (ИС ), представляющие собой набор электрически связанных между собой активных (полупроводниковые структуры ) и пассивных (резисторы , конденсаторы ) ком п онентов , которые выполняют определённые функции. Основным компонентом ИС являются полупроводниковые приборы , параметры которых в основном определяют параметры ИС и , следовательно , при одинаковых архитектурных решениях ЭВМ и её параметры (в том числе и прои зводительность ). Физические процессы , протекающие в полупроводниковых приборах невозможно объяснить не прибегая к основным положениям квантовой механики и физики твёрдого тела . Из курса физики известна двойственная природа света (волновая и корпускулярна я ). В 1924г . физик де-Бройль высказал гипотезу , которая затем была подтверждена экспериментально , согласно которой такими же свойствами должны обладать и микрочастицы (электроны , протоны , атомы и т.д .). Соотношение де-Бройля : h яяя яя h я m я , где -34 h – постоянная Планка ; = 0,6*10 Дж я с E – энергия частицы яя - частота излучения m – масса частицы яя - скорость частицы Так как микрочастицы (в частности электроны ) обладают свойствами корпускулы и волны , то оп исывать их движение методом классической механики невозможно . Уравнение , описывающее их движение , было найдено Шредингером и носит его имя : 2 2 2 2 2 2 2 i ђ яя / я t = ђ /2 m ( яя / я x + яя / я y + яя / я z ) – U ( x , y , z , я ) где ђ = h /2 я я ( x , y , z , t ) – так называемая волновая функция – решение уравнения U – потенциальная энергия частицы В общем случае решение уравнения Шредингера встречает затруднения . Для практических задач уравнение часто существенно упрощается (например , яя не является функцией времени ; для других задач достаточно рассматривать движение только по одной координате и т.д .). Решая приведённое уравнение с различными ограничениями (частные случаи ), можно получить фундамент альные положения , объясняющие многие процессы в твёрдом теле (физика твёрдого тела ). Например , таким образом , удалось объяснить явление туннельного эффекта – преодоление частицей , имеющей энергию E потенциального барьера высотой U и конечной толщины d , даж е тогда , когда U > E . Причём , легко доказывается , что при этом микрочастица , просочившаяся (туннелируемая ) через барьер , сохраняет свою прежнюю энергию Е . Как мы увидим позже , явление туннельного эффекта довольно широко используется в схемотехнике ЭВМ. П ОЛУПРОВОДНИКИ. В природе все вещества обладают способностью в той или иной степени проводить электрический ток . Это свойство характеризуется значением идеальной проводимости яяя яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяя яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяя яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяя я Идеальный Диэлект - Полупроводники Полупроводники яя яя я диэлектрик рик Идеальный проводник Такое деление весьма условное , особенно между ПП и диэлектриками (принципиальных различий нет ). Что касается различи й между металлами и полупроводниками , то различия здесь более принципиальные. В настоящее время , наиболее широкое применение в интегральной технологии получил ПП – кремний . Поэтому , в дальнейшем , все примеры , кроме особо оговоренных , основаны на свойствах кремния. Подавляющее большинство полупроводников (за исключением т.н . аморфных ПП ) имеют ярко выраженную кристаллическую структуру и представляют собой в основном монокристаллы . Так простейшая кристаллическая решётка Si – куб . В вершинах куба (для тетраэ дра и в центрах граней ) находятся атомы Si . Известно , что Si – 4-х валентный т.е . 4 электрона внешней оболочки отсутствуют . Такой уровень является энергетически неустойчивым и атом Si пытается захватить 4 недостающие е с рядом находящихся аналогичных атомо в , в свою очередь заимствуя им свои внешние е . При этом возникают специфичные обменные силы , обусловленные по парным объединением валентных е соседних атомов . Такая связь называется ковалентной (или просто валентной ). -- -- | + -- -- а ) b ) -- -- Т.к . структура кристалла регулярна , то это приводит к анизотропии - зависимости свойств от направления . Ориентация кристалла задаётся с помощью кристаллографи ческих осей и перпендикулярных им кристаллографических плоскостей . Эти оси и плоскости обозначаются трёхзначными индексами Миллера ( оси [], плоскости () ). Z (110) 3| 2 [101] 4 1 (100) (111) 8 7 X [100] 5 6 [111] Y a) b) c) Каждой кристаллографической плоскости соответствует различная плотность _________ атомов , поэтому и различие в свойствах. 1,4 2,3 4 3 2 4 1,3 2 1,8 5,6 7,8 5 7 5 6,8 7 6 а ) b ) c ) НОСИТЕЛИ ЗАРЯДА В ПП. Электропроводность вещества объясняется наличием свободных носителей заряда , которые могут перемещаться в объёме вещества , либо под воздействием поля , либо при наличии градиента их концентрации в веществе (стремление к выравниванию концентрации ). Как же образуются свободные носители заряда в ПП ? Идеаль ный ПП при Т = абсолютному нулю (ПП не имеет дефектов кристалла , поэтому валентные е всех атомов участвуют в ковалентных связях , т.е . они не свободные ) является идеальным диэлектриком . При повышении Т я (*) электроны приобретают дополнительную энергию и в ко нечном итоге некоторые ковалентные связи разрываются , образуя свободные е и незаполненную связь – «дырку» вблизи атома с недостающим е (образуется электронная дырочная пара ). Такой процесс называется термогенерацией . Отсутствие е недолговечно (время жизни ) , на его место приходит е из соседних атомов (рекомбинация ), т.е . «дырка» дрейфует . Такая проводимость ПП называется собственной проводимостью , а ПП – собственным ПП (особенность – количество е всегда равно количеству «дыр» ). Интересные явления наблюдаются при замещении некоторых атомов Si так называемыми примесными (примесь замещения , есть ещё и примесь внедрения ) атомами другой валентности (3 и 5) (копр . 5 вал . Р или 3 вал . бор , А l ). a) b ) В первом случае 9 е атома фосфора легко «отрывается» от него образуя ион +, а е добавляется к собственным свободным е и равновесие – «дырка» нарушается . Проводимость становится преимущественно е – нной ( n – проводимость ). Во втором случае все 3 е бора связаны с соседними атомами Si , образуя «дырку» , а атом примеси превращается в неподвижный ион -. ПП приобретает дырочную (Р ) проводимость . Такие проводимост и называются примесными проводимостями . Носители , находящиеся в большинстве , называются основными , другого типа не основными . ПАРАМЕТРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВ е отдельно взятого атома зависит от того , на какой оболочке он находятся , имеют строго одиночное значе ние энергии . Под влиянием межатомных сил в кристалле эти энергетические уровни расширяются и превращаются в энергетическую зону (Эффект Штарка ). Нас будет интересовать энергетическая зона внешней оболочки (т.н . валентная зона ). Для того , чтобы е покинул в а лентную зону и стал свободным , обеспечивающим проводимость , ему необходимо сообщить определённую дополнительную энергию , после чего он попадает в так называемую зону проводимости. Величина дополнительного энергетического импульса различна для различных пол упроводников и определяет ширину так называемой запрещённой зоны . Собственно , ширина запрещённой зоны , а , следовательно , и вид зонной диаграммы , и отличает ПП от диэлектрика. W (энергия ) яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяя яяяяяяя Зона проводимости яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяя Зона проводимости яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяя донорная ( n ) яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяя примесь Запрещённая зо на яяя Запрещённая зона акцент .(р ) Валентная зона примесь Валентная зона яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяя ПП Диэлектрик Таким образом , ширина запрещённой зоны определяет энергию , необходимую для перехода е из вал ентной зоны в зону проводимости , и является важнейшим параметром ПП . Если е возвращается в валентную зону , то происходит рекомбинация е и дырки . В электронике оценка энергии е производится величиной W = g я , где яяяя потенциалов , прошедших элементарным заря дом (иногда , энергетическим потенциалом ). В зависимости от количества атомов примеси и от энергии , получаемой е внешних оболочек (в частности от Т яя ПП ) количество е зоны проводимости будет различно . Но ведь количест во носителей тока при наличии поля будет определять , в частности , величину тока в ПП . Поэтому количество таких е («дырок» ) является важным параметром . Однако , само количество е («дырок» ) ещё ни о чём не говорит . Важна их концентрация (т.е . количество на е д иницу объёма ). Концентрация носителей (обозначается n – для е и p – для «дырок» ) – очень важный параметр ПП . Концентрация сильно зависит от Т яя (например , увеличение Т на 5% увеличивает концентрацию на ~ 3 раза ) и от ширины запрещённой зоны (обратно пропо рционально ). В ПП концентрация носителей неравномерна ( т.е . существует градиент концентрации ). Такое неравномерное распределение носителей называется Больумановским равновесием и объясняется возникновением внутреннего электрического поля в ПП , препятству ющего выравниванию концентрации. Движение носителей в электрическом поле напряжённостью Е называется дрейфом и величина дрейфового тока : i = я E , где я - удельная проводимость , важный параметр ПП (иногда используют удельное электросопротивление яяяя 1/ я ). Т.к . в ПП есть 2 типа носителей , то яяяя qn я n + qp я p ,где q – единичный заряд n и p – концентрация я n и я p – подвижность носителей , важный параметр ПП. В вакууме носитель под воздействием поля Е будет двигаться равноускоренно . Другое дело – твёрдое тело . Ус коряясь , носители постоянно «сталкиваются» с атомами (испытывают рассеяние ). На длине свободного пробега носители двигаются равноускоренно , затем , столкнувшись , теряют скорость и снова ускоряются . Поэтому средняя дрейфовая скорость _ я = я Е , где я - коэффициент пропорциональности , называемый подвижностью носителя , и зависящий от его эффективной массы (для Si я e ~ 3 я p ). Быстродействие полупроводниковых приборов прямо пропорционально подвижности носителей ПП , на основе которого выполнен прибор. Подвижность – величина не постоянная и зависит от Т я , причём неоднозначно , например я Так , для Si яя могут меняться в диапазоне рабочих температур от -50 я С до +125 я С в 4-5 раз. Т ЭФФЕКТ ПОЛЯ Эффект поля – это изменение концентрации носителей (а , следовательно , проводимости ) в приповерхностном слое ПП под воздействием внешнего электрического поля. Создадим конструкцию МДП : я я Т.к . есть диэлектрик , то ток не течёт . Из-за свойств M e E д диэл . -- U + проводника все свободные е сосредоточены на поверхности проводника . На обкладке , представляющей собой ПП будет наведён такой же заряд , что и в провод нике , однако , он будет распределён неравномерно в глубь кристалла. Поле в диэлектрике , ввиду отсутствия объёмных X зарядов , постоянно . В ПП р-типа , при подаче + U на ПП , на границе ПП – диэлектрик концентрация U изменений р – типа увеличивается , следовательно , увеличивается и проводимость . Увеличение концентрации оситных носителей в слое называется обогащением (уменьшение – объединением при неизменной полярности U ). По мере уменьшения d эффект поля может исчезнуть за счёт пробоя диэлектрика . Даже если диэлектрик – вакуум , возможен туннельный эффект. Глубина проникновения поля в ПП (фактически , толщина обогащённого слоя ) называется длиной Дебая (дебаевская длина ). ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЕ ПЕРЕХОДЫ В подавляющем большин стве случаев в микроэлектронике находят применение так называемые p - n переходы , возникающие на границе металл – полупроводник и полупроводник – полупроводник . Комбинация двух ПП различной проводимости обладают вентильными свойствами , т.е . они лучше пропус кают поток в одном (прямом ) направлении . Практически все реальные p - n переходы - плавные , т.е . в районе металли p - n переход ческой границы концентрация одних примесей постоянно растёт , а других – убывает . Сама металли ческая граница характеризуется равенством p = n . Как правило , концентрация p и n вне границы металлическая граница существенно различаются , и такие p - n переходы называются асимметричными (несимметричными ). Т.к концентрация n > p , то число электронов , диффундирующих в область р больше , чем число диффундирующих «дырок» и в слое р вблизи границы оказываются избыточные е , ре-комбинирующие с «дырками» до тех пор , пока не будет равновесия . Следовательно , концентрация «дырок» уменьшится . Аналогично можно рассуждать и по отношению к «дыркам» . Например : асимметрия n n , p p идеальный переход Х В идеале считают , что в p - n переходе Ши рина перехода ( d ) вообще отсутствуют носители и сам p - n переход является наиболее высокоомной частью структуры . Т.к . концентрация p и n различна , то между p и n областями , разделёнными высокоомным переходом , возникает потенциальный барьер . Если к переходу приложить напряжение + и к p -области (такая полярность называется прямой ), то высота потенциального барьера уменьшится и уменьшится его ширина . При обратной номерности - высота барьера и его ширина увеличатся . При прямых напряжениях в каждой из областей появляются избыточные носители и тогда говорят об инжекции носителей , если напряжение обратное , то количест во носителей уменьшается , и говорят об яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяя я - + яя (+) (-) экстракции носителей . Причём , если переход симметричный , то инж екция ( экстракция ) е и «дырок» - одинаковая . Если переход асимметричный , то считают , что инжекция имеет односторонний характер и главную роль играют носители , инжектируемые из низкоомного (легированного ) слоя в высокоомный . Низкоомный (более легированный ) слой эмиттером , а высокоомный – базой . Таким образом , если к p - n переходу приложить прямое напряжение , то это приводит к изменению концентрации инжектированных носителей в области базы , а следовательно , изменяется и величина накопленного заряда , обусловле нного этими зарядами . Процесс накопления избыточного заряда эквивалентен процессу заряда ёмкости . Поэтому говорят , что p - n переход обладает диффузионной ёмкостью . Помимо диффузионной p - n переход обладает и барьерной (зарядной ) ёмкостью (Сб ) (если к p - n пе реходу приложить обратное напряжение , то на металлической границе носители отсутствуют и мы имеем ярко выраженную ёмкость ). Сд и Сб – нелинейные ёмкости . Сд в основном проявляется при прямом включении диода , а Сб – при обратном . Первая зависит от тока I пр, вторая – от U обр . Строго говоря , такое разделение чисто условное , но оно удобно при анализе переходных процессов . Сд и Сб существенно влияют на частотные свойства p - n перехода . Аналитически можно показать , что ВАХ такого p - n перехода описывается экспон енциальной зависимостью (Степаненко стр 82) вида : I / I 0 I = I 0( e ( U / я т ) – 1), где я т – температурный потенциал ~ 25 милливольт я I 0 – тепловой ток , сильно зависящий от Т я p - n перехода . я я Можно доказать , что : 2 4 U / я т I 0( Т ) = I 0( Т 0)2 яя Т / Т *, где Т 0 – средняя температура некоторого температурного диапазона , например - комнатная я Т – температура - градиент Т * - так называемая температура удвоения. В частности для кремния : I 0( Т ) я I 0(20 я С )2 яя Т -20 я С /10 я С ) Т.е . с читают , что I 0 изменяется в 2 раза при изменении Т перехода на 10 я С (по другим источникам Т * = 5 я С ). Прямая ветвь ВАХ довольно крутая и можно считать , что падение U на таком переходе = const практически во всём диапазоне изменения рабочих токов , и при расч ётах , обычно , полагают , что U диода пр = 0,7В для нормального режима и U диода пр я яя яяя В на микротоках ПРОБОЙ P - N ПЕРЕХОДА На приведённой выше ВАХ изображён только начальный участок обратной ветви . Как пойдёт обратная ветвь при дальнейшем увеличении U обр ? Дальше – пробой p - n перехода . Различают три вида (механизма ) пробоя : лавинный , туннельный и тепловой. А ) Лавинный пробой происходит если U обр ширина p - n перехода ( d ) больше длины свободного пробега . d я l В этом случае , не основные носители , ускоряясь U пробоя в переходе , могут приобрести энергию , достаточную для ионизации атомов кристаллической решётки . Выбитые е в свою очередь , ускоряясь , принимают участие в дальнейшей ионизации . Проц есс 1 2 3 I обр носит лавинный характер (ветвь 1). Скорость нарастания тока характеризуется коэффициентом ударной ионизации , который з ависит в основном от распределения примесей (строго говоря – от напряжённости электрического поля Е в данной точке ). При таком пробое rp-n = dU/dI резко уменьшается . Однако , напряжение Up - n не может стать ниже U пробоя т.к . Е станет < Е ионизации . Поэтому в етвь почти строго вертикальна. Этот пробой используют для создания ПП приборов – стабилитронов (дать параметры и схему ). В ) Туннельный пробой (ветвь 2). Если d < l , то лавинный пробой невозможен , т.к . носители практически не сталкиваются с атомами решётки . Но возможно туннелирование носителей (см . туннельный эффект ). Для уменьшения вероятности такого пробоя , базу изготавливают низколегированной (с высоким сопротивлением ), а также увеличивают d (тогда U пробоя увеличивается ). С ) Тепловой пробой . Обратный ток p - n перехода повышает температуру перехода , что , в свою очередь , приводит к увеличению обратного тока и т.д . Если не принимать мер по отводу тепла , то саморазогрев перехода может привести к тепловому пробою (кривая 3). Отличительная особенность – участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением . I обр зависит от ширины запрещённой зоны , поэтому тепловой пробой при прочих равных условиях чаще будет наблюдаться в Ge , чем в Si . Обычно I обр малы и тепловой пробой сам по себе редко наступает , но может воз никнуть , как сопутствующий лавинному или туннельному пробоям . Если в схеме нет строго ограничивающих компонентов , то тепловой пробой приводит к невозвратимому разрушению прибора . КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ПП ДИОДОВ 1) Стабилитроны – имеют оригинальную обратную ветвь ВАХ (лавинный пробой ) 2) Туннельные диоды (ТД ) – Основаны на туннельном эффекте . Прямая ветвь ВАХ такого диода имеет участок с отрицательным дифференциальным Сопротивлением , что позволяет создавать генераторы , смесители , I Переключатели на основе таких p - n переходов . ТД работают только на основных носителях , следовательно , Сдифф = 0, поэтому частотные свойства высокие . Изготавливаются ТД из сильнолегированных ПП . U 3) Импульсные , высокочастотные и СВЧ диоды . Т.к . обычный p - n переход обладает Сд и Сб , и является инерционным прибором , то на время накопления и рассасывания заряда а б азе p - n переход теряет выпрямительные свойства . Для характеристики этих свойств p - n перехода принято 2 параметра : а ) время установления r прямое в ) время восстановления r обратное Чем меньше эти времена , тем выше частотные свойства Импульсные f перек лючателя > 1мГц Вч f переключателя > 150мГц ВЧ f переключателя > 1ГГц 4) Диоды Шоттки образуются на границе металл – полупроводник . Работает только на основных носителях (Сд = 0). Уменьшая площадь перехода , уменьшаю т Сб . Поэтому f переключателя = 3 – 15 ГГц. Применяется очень широко. 5) Фотодиоды – основаны на изменениях проводимости в зависимости от освещённости. 6) Светодиоды – используется явление изменения света в некоторых широкозонных ПП (фосфид галия, карбид кремния и т . д .) при рекомбинации е и «дырок». Гетеропереходы , диоды с накоплением заряда , варикапы , параметрические диоды , инжекупонные фотодиоды , фотоэлементы координатно-чувствительные фотоприёмники , лазер на основе p - n перехода , инжек упонный гетеролазер , варисторы – особенности этих специфических p - n переходов см . [6] Вакулин , Стафеев «Физика ПП приборов». Ранее были гомопереходы. Гетеропереход – переход между ПП различной физико – химической природы (например Si – Ge , Si – GaAs , GaAs – GaP (фосфид галия )), причём это не обязательно p - n переходы , могут быть и n - n , p - p (различная ширина запрещённой зоны в полупроводниках ) Диоды с накоплением заряда – для формирования фронтовых сигналов . Вариканы – ёмкость (барьерная ), управляемая U Варисторы – нелинейное полупроводниковое сопротивление БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ (Т ) Транзистором называют ПП прибор , обладающий усилительными свойствами по мощности . Именно усиление мощности характеризует транзис тор , как усилительный прибор . Нельзя говорить о транзисторе , как об усилителе тока . Тогда трансформатор тока является усилителем , хотя известно , что он усиливает ток , но «гасит» напряжение . Аналогично и транзистор напряжения – увеличивает напряжение за с ч ёт тока. По принципу действия различают : - биполярные Т - униполярные Т Название Т определяется типом носителя в транзисторе : основные биполярные униполярные один тип - осно вной неосновные Биполярный транзистор представляет собой совокупность взаимодействующих встречно – включённых p - n переходов , имеющих общую область – базу. р Э Б К n 1 я яяяя W Э К n2 Б p a) б ) Рабочей зоной является донная зона эмиттера . Тогда Т можно изобразить . Обычно , концентрация n 1 >> n 2, на б ) это отражается значком n +. Сильно легированный электрод с меньшей площадью называется эмиттером , менее легированный с большей площадью – коллектором (собирающий ). Процессы в переходах n 1 – p и n 2 – p взаимно влияют друг на друга , т.к . толщина базы W <1мк и существенное влияние на работу Т оказывает база (Б ). Концентрация носителей в Б мож ет быть равномерной (однородная база ), поле в Б отсутствует и движение носителей – диффузия . Такие Т называются диффузионными или бездрейфовыми . Если примеси распределены неравномерно (см . Больюмановское равновесие в «Параметры ПП» ), то в такой Б будет при сутствовать внутреннее поле и движение носителей определяется не только диффузией , но и дрейфом . Такие ПП называются дрейфовыми (практически все ИМС ) На рис.б ) изображён n – p – n транзистор . Может быть и p – n – p . Разница в полярности напряжений. РЕЖИМИ РАБОТЫ ТРАНЗИСТОРА я я h + P - n Э - я я + К I Э I К я я я I б I Э I К яяяяяяя + Б - I б (ток , обусловленный рекомбинацией ) При нормальном включении переход ЭБ смещают в прямом направлении , а БК – в обратном . При этом эмиттер инжектирует в Б е , которые , ввиду узости Б , очень незначительно рекомбинируют с «дырками» , образуя I б , а большая часть «пролетает» Б и собирается коллекторо м . При таком включении напряжений коллектор способен собирать только е , поэтому Э должен в основном содержать электролизные составляющие . Для этого область Э выполняют сильно легированной ( n +). В таком режиме токи I К и I Э почти одинаковы : I Э = I К + I б I б о чень малый и обусловлен рекомбинацией основных носителей в области базы , а также инжекцией «дырок» из базы в эмиттер. Обратно смещённый коллекторный переход имеет большое сопротивление (сотни кОм – единицы мОм ) поэтому включение в цепь коллектора достаточн о больших сопротивлений нагрузки практически не повлияет на величину I К , а на R н будет выделяться большая мощность. Сопротивление БЭ – мало (20 я яя 30 Ом ), а через него протекает практически такой же ток , как и I К . Однако , мощность , выделяемая в цепи эмитте ра , намного меньше , чем мощность R н . Это свидетельствует о том , что транзистор является усилителем мощности . Фактически , усиление в Т получается за счёт модуляции сопротивления коллекторного p - n перехода . Т в цифровых схемах часто работает не в вышеуказан ном режиме , а в режиме насыщения (более правильным будет название – режима двойной инжекции – как со стороны эмиттера , так и со стороны коллектора ). Такой режим возможен , если оба перехода – ЭБ и КБ будут смещены в прямом направлении . Тогда К , (также как и Э ) инжектирует е в базу , а собирает их эмиттер . Электроны , инжектируемые Э – собирает К . Из положения транзистора видно , что он является симметричным прибором , т.е . коллектор и эмиттер в принципе можно менять местами . Такое включение Т называется инверс ным включением . Однако на практике оно использу ется редко , т.к . параметры такой схемы хуже , чем ранее рассмотренной (концентрация n 2<< n 1, а следовательно е составляющего тока < , площадь К < площади Э ). Если оба перехода смещены в обратном ( непроводящем ) направлении , то инжекция носителей в Б отсутствует , через переходы протекают обратные токи. Такой режим называют режимом отсечки . СИСТЕМЫ ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРОВ При расчёте схем удобно представлять Т в виде «чёрного ящика» - четырёхполюсника. I 1 I 2 я я U 1 я я U 2 Все величины взаимосвязаны и эта связь определяется статистическими параметрами четырёхполюсника (транзистора ). Если известны 2 величины , то недостающие 2 можно определить по статическим характеристикам . Всего можно написать 6 зависимостей между входными и выходными величинами , но на практике находят применение 3 из них я 1 = я 1(I1,I2) я 2 = я 2(I1,I2) I1 = я 1(U1U2) I2 = я 2(U1U2) U 1 = я 1(I1 я 2) I2 = я 2(I1U2) Рассматривая зависимости в области малых сигналов (приращений ), и раскладывая их в ряд Тейлора , можно получить 3 системы параметров : Z – параметры , Y – параметры и h – параметры . Имея одну систему параметров аналитическим путём н есложно получить другие. На практике Z – параметры (такая система называется системой полных сопротивлений ) и Y – параметры (система полных проводимостей ), ввиду трудности их экспериментального определения , используются редко . Чаще используются гибридные h – параметры . В этом случае четырёхполюсник описывается системой уравнений : я 1 я = h11i1 + h12 я 2 i2 = h21i1 + h22 я 2, где я 1, я 2, i 1, i2 – малые изменения (приращения ) входных и выходных величин 4-х полюсника. h 11 = я 1 / i 1 | я 2 = 0 – входное сопротивление тра нзистора при короткозамыкающем выходе h 12 я 1 / я 2 | i 1 = 0 – коэффициент обратной связи по напряжению при холостом входе во входной детектор h 21 i 2 / i 1 | я 2 = 0 – коэффициент передачи тока при КБ выходе h 22 i 2 / я 2 | i 1 = 0 – выходная проводимость при входе во входную цепь СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНЗИСТОРА СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ h , Y и Z параметры используются при расчётах электронных схем , однако , они плохо поясняют физические процессы , протекающие в транзисторе . Для этого используются физические модели или по-другому эквивалентные схемы (схемы замещения ). Таких моделей м.б . несколько . На практике широкое применение получ и ла модель Эберса – Молла (Молла – Эберса ). я К I к r k U бк 1 I 2 h 21 Б I 1 r б Б I б I 1 h 21Б i I 2 2 U бэ I э r э I1 = я (U бэ ) яяяяяяяяяяяяя I2 = я (U бк ) Э В некоторых не учитываются резисторы r э, r k , r б , отражающие наличие пассивных областей транзистора . Р исунок отражает полную эквивалентную схему транзистора в режиме двойной инжекции . Ток , инжектируемый из Э в Б , обозначен I1, ток , инжектируемый из К в Б , обозначен I 2. Инжектируемый эмиттером ток I1 собирается коллектором . Он представлен на схеме генератор ом тока h 21Б I 1, где h 21Б – коеффициент передачи тока I1 в область коллектора (всегда >1, т.к . носители частично рекомбинируются в области базы ). [Источник тока имеет r вн я яя и генерирует фиксированное (стабильное ) значение тока в нагрузку , независимо от вел ичины R н ]. Инжектируемые коллектором ток I 2 собирается эмиттером (на схеме – источник тока h 21Б i I 2), где h 21Б i – коэффициент передачи I 2 в область эмиттера . h 21Б i < h 21Б . Эквивалентные схемы , отображающие работу транзистора в других режимах , будут отличат ься от приведённой . Например , если отсутствует режим насыщения , то в эмиттерной области будет отсутствовать источник h 21Б i I 2. Согласно 1-му закону Кирхгофа можно записать : I э = I1 - h21 Б iI2 (1) I к = h21 Б I1 - I2 Известно , что ВАХ p - n перехода описывается экспоненциальной зависимостью (см . электронно – дырочный переход ). Тогда : I1 = I` эо (e (U бэ / я т ) яяя яяяяя яя яяя I2 = I` ко (e (U бк / я т ) - 1) Подставляя (2) в (1), получаем аналитическое описание ВАХ транзистора : Iэ = I`эо (e (Uбэ / я т ) яяя яя - h 21Б iI `ко ( e ( U бк / я т ) - 1) (3) I к = h 21б I`эо (e (Uбэ / я т ) яяя яяяяя I `ко ( e ( U бк / я т ) - 1) Из схемы можно записать значение I б : I б = I э – I к (4) Подставив (3) в (4) получим : I б = (1- h 21б ) I`эо (e (Uбэ / я т ) яяя яяяяя (1- h 21б i ) I `ко ( e ( U бк / я т ) - 1) (5) Уравнения 3,4,5 называются уравнениями Эберса – Молла . В зависимостях I`эо и I `ко – тепловые , а не обратные токи переходов. I `ко = I ко /(1 - h 21б h 21б i ); I `эо = I эо /(1 - h 21б h 21б i ) В приведённых зависимостях все напряжения мы задавали относительно базы . Такая схема включения Т называется схемой с ОБ (схема а )). Такое включение в схемотехнике используется только для реализации источников тока и встречается редко . (малое Rbx , Ki <1). Наиболее широкое распространение получила схема с ОЭ (схема b )). I к + I э I к I б U кэ - + + + U бэ U бк - U бэ I б - I э - a) b ) Иногда используется и схема с ОК (схема с )). Т.к . прямая ветвь ВАХ p - n перехода довольно крутая , то задавать прямое напряжение на p - n переходе при анализе схе м включения Т практически нереально . Поэтому задаётся, I б u как правило , прямой ток . Рассмотрим соотно шение между то ками транзистора. яяяяяяяя я яяяяяяяяяяяя p яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяя U кэ Известно , что ток I э я I к ( I э > I к ), т.к . суще ствует рекомбинация носителей в области U бк n базы . Между I э и I к существует соотноше + ние : I к = h 21б I э , где (6) h 21б – коэффициент передачи тока эмиттера в область коллектора . h 21б <1, но довольно близок к 1 ( h 21б = 0,99 яя 0,9) ( h 21б иногда я ). я Можно доказать , что 2 h 21б яяя 1 – 0,5( W / L ) , где W – ширина базы L – длина свободного пробега носителя Отсюда видно , что для получения большего значения h 21б следует уменьшить толщину базы . Известно , что I э = I к + I б , т.к . I к = h 21б I э, то I к / h 21б = I к + I б ; откуда I к = h 21б / (1 - h 21б ) I б Величина h 21б / (1 - h 21б ) = h 21э – коэффициент потока I б в коллекторную цепь для схемы с ОЭ (иногда я ). Тогда I э = I к + I б = ( h 21э + 1) I б. Рассмотренные выше соотношения получены для схемы с ОБ . Особенностью этой схемы является то , что входной величиной является ток эмиттера . Т.к . база общая с К , потенциал Б – фиксирован . Т.к . переход база – эмиттер смещён в прямом направлении , то малое изменение U бэ приводит к существенно му изменению I э , что свидетельствует о малой величине R в x схемы с ОБ . R в x я я r б + ( r э / ( h 21э + 1)) Т.к . через r э протекает ток I э яя I б h 21э , то считают , что r э трансформируется во входную цепь с коллектором. Что касается коэффициента усиления по току схемы с ОБ , то К +/- = I вых / I вх = I к / I э я h 21б < 1 Выходное сопротивление схемы ОБ : R вы x = я U вых / я I вых = я I к ( R к || r кб )/ я I к я R к || r кб En rn = 0 В зависимости R к || r кб , т.к . со стороны выхода R к R к (нагрузка ) и r кб (сопротивление обратно - смещённого перехода БК ) включены парал- Вых лельно . Сопротивление пассивной области К r к << r кб или им можно пренебречь. На практик е наиболее широкое применение r кб находит схема с ОЭ. Т.к . приращение я U вх вызывает приращение я I вх = я I б в h 21э раз меньшее , чем входной Б ток схемы с ОБ (там я I вх = я I э ), то r б R в x оэ = я U вх / я I вх яя R в x ОБ h 21э и составляет величину порядка сотен ОМ – несколько кОМ. Коэффициент усиления по току : К i = я I вых / я I вх = я I к / я I б = h 21э Можно показать , что схема обладает достаточно большим К u я h 21э R к /( r б + r э / h 21э ) Т.к . нагрузка включена в коллекторную цепь (также как и в схеме ОБ ), то входное сопротивление примерно равно R вы x ОБ , т.е . R вы x оэ яя R вы x ОБ я R к || r бк или , учитывая R к << r кб R вы x оэ я R к и составляет величину порядка единиц кОМ. Схема с ОК используется в схемотехнике ЦВМ сравнительно редко (например ЭСЛ ) и её можно характеризовать следующими параметрами : К i я h 21э + 1 (большой ) К u я h 21э < 1 R в x я R э ( h 21э + 1) – достаточно большое (десятки кОМ ) R вы x я R э /( h 21э + 1) – достаточно малое (единицы ОМ ) Для определения параметров транзистора и режимов работы в схеме используются статические характеристики Т . Различают входные и выходные характеристики . (Передаточные характеристики используются редко ). Входной статическо й (далее термин «статический» будем опускать ) характеристикой Т называется зависимость тока его входного электрода от напряжения на нём при определённых включениях тока или напряжения на входных электродах . Например , для схемы с ОЭ это I б = яя U бэ ) при U кэ = const . Выходная характеристика – зависимость его выходного электрода от напряжения на этом электроде при фиксации входного тока или напряжения . Аналитическое описание характеристик можно получить из уравнения Эберса – Молла ( мы , собственно , их и получили для схемы ОБ ). Для конкретных режимов Т эти уравнения могут быть существенно упрощены . Так для нормального активного ненасыщенного режима в зависимости (3) исчезнут экспоненциальные зависимости , и как частный случай , получает с я зависимость (6). На рисунках изображены входные и выходные ВАХ для ОБ. I к I э (мА ) U к =0 U к >0 1,5 II I я I э = 0,6 мА 1 U к <0 я I к я I э я I э = 0,4 мА я I э я I э = 0,2мА 0,5 U кк U бэ 0,5 Режим двойной Активный режим я U э Инжекции По выходным характеристикам ярко видны 2 режима работы (2 области ): 1) U к >0 2) U к <0 Первая соответствует нормальному активному режиму при обратно – смещенном (коллекторном ) p - n переходе (1 квадрат ), а вторая (2 квадрат ) – режиму двойной инжекции . При этом I к резко ме няет направление . По приведённым характеристикам можно определить параметры транзистора . Например, h 21Б = я I э / я I к , h 11 = я U э / я I э и т.д. Для схемы с ОЭ входной управляющий сигнал – базовый ток I б . Поэтому выходная характеристика представляет собой зависи мость I к = яя U кэ )| I б = const. Снимают , обычно семейство таких зависимостей при различных входных токах I б . Входная характеристика - I б = яя U бэ ) при U кэ = const . I к Режим насыщения I б E к / R к В S >1 5 1,5 L ( U бн ) 1мА K 4 3 мА S<1 3 2 мА 2 1 мА я я 2,5в 3в Е к ( I к =0) U кэ U бэ A 0,5 я 0,1В Для чего нужны на практике подобные зависимости ? Как отмечалось выше , по таким за висимостям можно определить численное значение h – параметров Т . Кроме того , расчёты электронных схем необходимо выполнять с целью обеспечения заданных параметров схемы , которые , в свою очередь , существенно зависят от режима работы транзистора . При таких расчётах необходимо знать зависимость U к = яя I к , I б ) и другие подобные зависимости . Рассмотрим на примере схемы с ОЭ. Для определения этих зависимостей на выходных характеристиках строят т.н . нагрузочную зависимость (коллекторную динамическую характери стику ). Из схемы видно : +Ек U к = Ек - I к R к I к R к Т.к . для данной схемы Ек и R к = const , то зависимость U к является уравнением прямо й линии . Для её построения I б требуется найти 2 точки : 1) Пусть I к = 0, тогда U к = Ек 2) Создадим режим К.З по выходу U к = 0, тогда I к = Ек / R к Т.к . зависимость линейная , то через 2 известных точки проводим прямую , называемую нагрузочной . Она имеет I э наклон (угол я ) – обратно пропорционально зависящий от R к . По нагрузочной прямой можно определить величину U к и I к при определённом входном токе (ток I б ). Например , при подаче I б = 3мА получим I к = 1мА , U к = 3В . Если I б имеет до 4мА , то I к = 1,5мА , U к = 2,5В (координат а точки L ). Т.к . каждая ветвь соответствует определённому I б , то координаты ( U к, I к ) точки пересечения этой ветви с нагрузочной прямой будет определять входные параметры каскада ОЭ . Эта точка пересечения называется рабочей точкой транзистора (точка K , L,A,B ). Т.к . при изменении I б , рабочая точка перемещается по нагрузочной прямой , то говорят , что нагрузочная прямая представляет собой геометрическое место рабочих точек транзистора . Из рисунка видно , что крайние положения рабочей точки на прямой соответствуют точке А и точке В . Точка А характерна тем , что I б = 0 ( p - n переход Б-Э закрыт ) и транзистор работает в режиме отсечения. Точка В характерна тем , что изменение (увеличение I б больше I бн ) не приводит к изменению I к . Точка В соответствует границе режима на сыщения . Заштрихованная область соответствует работе Т в режиме насыщения , который характерен тем , что изменение я I б в некоторых пределах не приводит к изменению I к (точка В неподвижна ). В таком режиме изменение I б происходит за счёт изменения инжекционно го тока I к и этот ток создаёт избыточный заряд неосновных носителей в области базы . Чем больше величина I б – I бн , тем большей величины избыточный заряд находится в базе . Накопление избыточного заряда определяет С диф и с точки зрения динамики схемы , являе тся нежелательным . Степень «избыточности» I б характеризуется коэффициентом насыщения S = I б / I бн , где S яяя 1 – соответствует линейному активному режиму S яя 1 – насыщение Т На участке в качестве нагрузки Т используют не только резисторы , обеспечивающие линейн ую зависимость линии нагрузки . Часто нагрузкой Т является также Т , включённый определённым образом и имеющий , чаще всего , тип проводимости , противоположный активному транзистору . Такая пара транзисторов называется комплиментарной парой (комплиментарное вза имодополнение ). Чаще всего комплиментарные пары используются для построения схем на униполярных полупроводниках . ВАХ нагрузочного Т – нелинейная , следовательно , нагружающая линия на семействе входных характеристик активного транзистора также будет нелиней н ой . Это иногда позволяет получать хорошие параметры схем ЭВМ. УНИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ (УТ ) Униполярными называются Т , работа которых основана на управлении либо размерами токопроводящей области (канала ) либо проводимостью такой области посредством измене ния напряжённости поперечно приложенного электрического поля. Т.е . в основу работы таких Т положен ранее рассмотренный нами эффект поля. Работа УТ основана на использовании только одного типа носителей (либо е , либо «дырок» ) отсюда и название «униполярный» . Существует несколько разновидностей УТ. -И З +С На рисунке представлена структура УТ с n - каналом Управляющее поле создаётся подачей напряжения Канал между затвором и подножкой . Электроды И и С в принципе обратимы . Стоком называется тот , к которому будут двигаться канальные носители при n + n - изменении соответствующей полярности U си . Для n - Полупроводник канального д.б . U с > 0. Затвор отделён от кана ла тонким р подножка слоем изоляции . Канал , т.е . проводящий слой , может быть создан технологическим путём , т.е . посредством соответствующего легирования приповерхностного слоя под затвором . Другая разновидность УТ предполагает образование каналом при подаче на затвор напряжения определённой величины полярности . В первом случае имеем УТ со встр оенным , а во втором – с индуцированным каналом. Чтобы исключить протекание тока в цепи З , его необходимо изолировать от канала . Поэтому такие УТ называют «Т с изолированным затвором» или же «Т со структурой МДП» , а т.к . Д – чаще всего окисел , то «МОП - тр анзистор». Третья разновидность структуры УТ представлена на рисунке. Затвор отделён от полупроводника не диэлектриком , а p - n переходом . Затвор – подножка. Подавая на затвор различное напряжение (запирающее ), мы получим ширину канала , а следовательно , и его сопротивление будет модулироваться по закону изменения U з. И З С Такой транзистор называется полевым Т с управляющим p - n переходом . + + Если контакт Ме – И (затвор – ПП ) пред р – слой ставляет собой диод Шоттки , то тако й Т называют полевым Т с барьером Шоттки . I с Толщина ПП (А ) – фактически определяет h – полупро ширину канала и д.б . порядка единиц М . водник Такой ПП не имеет достаточной механи А ческой прочности , поэтому выполняется в виде плёнки (чаще эпитаксиальной ) на более толстой ПП пластине – подножке. Канал Вкратце рассмотрим особенности этих полупроводниковых стру ктур. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С P - N ПЕРЕХОДОМ Схема включения полевого транзистора представлена на рисунке. На З подаётся напряжение , смещающее p - n переход в I с обратном направлении . Переход несимметричный ( n p >> n n ) и область его объёмного заряда смещена n + в n – обла сть . Ток между стоком и источником проте 3 кает по оставшемуся каналу . При изменении U з будет U 1 P изменяться объёмный заряд , а , следоват ельно , и U 2 + ширина канала . Ток I з яя 0 , т.к . это ток обратно смеща- емого p - n перехода , т.е . управляющая цепь тока практически не потребляет . Усиление свойства Т опре деляется глубиной модуляции сопротивления канала U з U с R к . Т.к . канал обладает конечным R к , то ток I с , протекая по каналу , создаёт падение напряжения и к различным участкам p - n перехода будет приложено различное напряжение ( U 1 > U 2 ). Поэтому объёмнызаряд и , следовательно , ширина канала будут неравно мерной (возле истока – больше , возле стока – меньше ). Рассмотрим передаточные характеристики Т . I с = я ( U з ) , при U с = const . I с мА Характеристики существуют только во II квадрате в области отри 8 цательных напряжений на затворе . Говорят , что такой Т может работать только в режиме объединения канала основными носите 6 лями . При подаче U з > 0 p - n переход сместится в прямом направ U зо 4 лении , начнётся инжекция неосновных носителей и Т перестанет 2 быть униполярным прибором . Характерной является точка U зо при котором I с = 0 . Это точка отсечения . При подаче такого U з -6 -2 напряжения на затвор , объёмный заряд перекрывает канал . Частичное перекрытие канала возможно и при U з < 0 . Это происходит за счёт падения напряжения на сопротивлении R к ( U 1 и U 2 ), которые будут суммироваться с U з (“-“ на зат воре ), сужая канал . Фактически , это осуществляется отрицательная обработка связи через сопротивление R к и сопротивление пассивной области тока . Сужение канала приведёт к уменьшению I с и падению напряжения . U 1 U U 2 уменьшатся , канал опять расширится и т.д . Т.е . налицо эффект стабилизации тока I с . Подобную картину мы будем наблюдать и при увеличении U с , при I с = const . Эти процессы определяют пологую область выходных характеристик Т I с = я ( U с ) , при U з = const I c мА Характеристики име ют крутую область (триодиум ) И пологую область (неитодиум ). Таким образом для полевого U з = 0 транзистора характерно : - работа только в режиме обеднения , т.е . полярность U з = -1 входного сигнала отсутствует (для данного типа U з = -2 проводимости ) - входное сопротивление определяется обратным U з = -4 током p - n перехода (порядка 10 ’ ’ Ом ), но оно меньше , чем в МДП – транзисторах. - технологически трудно выполнить Т с малой U з (В ) длиной канала , а быстродействие обратно пропорционально длине канала . Поэтому Т не обладает высоким быстродействием (правда , Т с барьером Шоттки – 30 ГГц ). - Т об ладает высокой статичностью характеристик во времени и малым уровнем собственных шумов (только тепловые шумят ). МДП ТРАНЗИСТОР С ИНДУЦИРОВАННЫМ КАНАЛОМ Если U 34 = 0 , то между стоком и истоком два встречно-включённых p - n перехода : n + - p и p – n + . Поэтому , приложив напряжение U c , получим очень малый ток в цепи С . C Увеличение отрицательного напряжения диэлектрик Р подножка на затворе приведёт к увели чению - n + «дырок» в приповерхностном слое и 3 ток в цепи стока практически не изме + нится . Если полярность U 3> 0, то U c сначала образуется обеднённый (акцен- U торный ) слой (пока все «дырки» вслед- + - n + ствие эффекта поля не оттеснятся U 34 вглубь ПП ), а затем образуется инверс- ный слой n – проводимости , т.е . инду- цируется . При дальнейшем увеличении U 3> 0 ширина канала практически не изменяется (1-2 мкм ), а изменяется концентрация n - носителей ( е ). Передаточные характеристики I с = я ( U з ) для МДП транзисторов с индуцированным n каналом изображены на рисунке. I c Х арактеристикой является точка по оси Х , соответ- U c 3 U c 2 ствующая напряжению на затворе , при котором индуцируется канал (пороговое напряжение ). Из U c 1 характеристики видно , что МДП транзистор может работать только в режиме обогащения (при положи- тельных напряжениях на затворе ). Выходные U c 3 > U c 2 > U c 1 характеристики имеют вид : I c U з На характеристиках видны 2 области : крутая и пологая. U з 3 Пологая область объясняется те ми же процессами , что U з 2 и в полевом Т . Усилительные свойства транзистора характеризуются крутой областью. U з 1 g = dI c /dU з , при U c = const U з = U потока В общем случае транзистор можно рассматривать как Четырёхполюсник (четвёртый электрод – подножка ), U з 3 > U з 2 > U з 1>0 U c Которая может выполнять функции затвора . Поэтому иногда вводят параметр – крутизна по подножке , в отличие от крутизны по затвору. g п = dI c /dU п , при U c = const МДП ТРАНЗ ИСТОРЫ СО ВСТРОЕННЫМ КАНАЛОМ Можно создать приповерхностный канал путём легирования слоя в процессе изготовления Т . Передаточные характеристики такого Т будут иметь вид : Т.е . транзистор может раб отать как в режиме обогащения I c канала , так и в режиме обеднения . Входное напряжение может быть разнополярным. Выходные характеристики будут иметь вид : Несмотря на свойство МДП I c транзистора со встроенным каналом усиливать разнопо- лярные сигналы , Т с индуци- рованным каналом применяется U з > 0 U з чаще. U отс U з = 0 Транзисторы с изолированным затвором обладают : U з < 0 - большим R вх , чем у полевых Т U з = U отсечения - большей радиационной стойкостью - большим быстродействием , особенно Т с n - каналом U c (подвижность n – носителей примерно в 3 раза > чем р ). В дальнейшем будем рассматривать схемы , построенные на транзисторах с изолированным затвором. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ МДП ТРАНЗИСТОРОВ Хотя МДП транзистор и является четырёхполюсником , однако , управление со стороны подножки на практике не находит применения . Ввиду малой крутизны и сравнительно низкого R вх . Наиболее широкое применение на практике нашла схема с общим истоком , имеющая некоторое сходство со схемой с общим эмиттером . Схема обладает высоким входным сопротивлением и носит ярко выраженный ёмкостной характер (схема а ) ). +Е п I o R н U вых я +Е п I з яяя n U вых U вх R н U вх а ) в ) Коэффициент усиления по напряж ению определяется крутизной характеристики и всегда >> 1 . Транзистор может работать как в крутой , так и в пологой областях стоковых (выходных ) характеристик .. Выходное сопротивление R вых яя R н имеет в реальных схемах достаточно большую величину , т.к . для достижения высокого К u требуется использовать высокоомное R н . Реже используется схема включения с общим стоком (схема в ) ), подобная схеме с ОК . Схема не инвертирующая , поэтому носит название «истоковый повторитель» . К u < 1 за счёт глубокой ООС через R н . Эт им же объясняется и очень высокое R вх ( R вхос >> R вх ), которое также носит ёмкостной характер . Схема обладает низким выходным сопротивлением и , чаще всего , используется для согласования источника сигнала , имеющего высокоомный выход с низкоомной нагрузкой . Схема включения с общим затвором применяется крайне редко. ЛИТЕРАТУРА 1. И.П.Степаненко «Основы микроэлектроники» (М.Сов радио 1980г .) 2. А.Я.Фёдоров «Основы физики полупроводниковых приборов» (М.Сов радио 1968г .) 3. К.В.Шалимов «Физика полупроводников» (М . Энергия 1976г .) 4. Г.И.Епифанов «Физические основы микроэлектроники» (М.Сов радио 1971г .) 5. Г.И.Епифанов «Физика твёрдого тела» (М.Сов радио 1965г .) 6. И.М.Вакулин , В.И.Стафеев «Физика полупроводниковых приборов» (М.Сов радио 1986г .) 7. А.И.Курносов , Э.Н.Воронков «Полупроводниковая микроэлектроника» (Выща школа ) 8. Б.Г.Бондарь и др . «Микроэлектроника» (Выща школа 1981г .)
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Учащиеся консерватории на переменах бегают за здание попеть Боба Марли.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по физике "Элементы квантовой механики", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru