Биполярные транзисторы
Принцип действия и конструкции биполярных транзисторов. Дрейфовые транзисторы. Коэффициент усиления транзистора по току, его связь с коэффициентом инжекции эмиттера и коэффициентом переноса носителей через базу. Влияние эффекта сужения запрещенной зоны и Оже-рекомбинации на эффективность инжекции. Влияние генерационно-рекомбинационных токов и модуляции проводимости базы на характеристики транзисторов. Эффект "сжатия" эмиттерного тока. Эффект Эрли. Оптимизация характеристик транзистора путем выбора конструкции, уровня и профиля легирования.
Транзистор при высоком напряжении на коллекторе, условия пробоя в схемах с общей базой и общим эмиттером. Вторичный пробой. Область безопасной работы.
Высокочастотные свойства и быстродействие транзисторов. Основные причины, приводящие к задержке распространения сигнала. Частота отсечки, максимальная частота генерации. Эффект Кирка. Пути повышения быстродействия транзисторов. Гетеропереходные транзисторы, псевдоморфные транзисторы, транзисторы на горячих электронах, транзисторы с металлической базой.
Транзистор как активный элемент цепи переменного тока. Схемы включения транзистора. h-параметры транзистора при малом уровне сигнала, их связь с конструкцией транзистора. Эквивалентная схема транзистора на низкой частоте.
Основные физические механизмы возникновения шумов. Шумы в полупроводниках и полупроводниковых приборах (тепловой, дробовой, избыточный, поверхностный). Оптимизация схем на биполярных транзисторах по уровню шума.
Работа биполярного транзистора в режиме насыщения. Особенности схемотехники и способы увеличения быстродействия, применяемые в современных цифровых интегральных схем на биполярных транзисторах (ТТЛ, ТТЛШ, И2Л).
Динисторы, тиристоры и другие приборы с многослойной структурой
Прямая и обратная ветви вольт-амперной характеристики тиристора и факторы, ее определяющие. Запираемые тиристоры (GTO, GCT). Тиристор с "закороченным" катодом. Защита тиристоров от пробоя. Фототиристоры. Времена включения и выключения тиристоров. Симисторы.
Полевые транзисторы
Эффект поля в полупроводниках. МОП-конденсатор, его вольт-фарадные характеристики.
Полевые транзисторы с изолированным затвором, их устройство и принцип работы. Вольт-амперная характеристика полевого транзистора с МОП-структурой. Полевые транзисторы с коротким каналом. Быстродействие полевых транзисторов и пути его дальнейшего повышения (эффект всплеска скорости, баллистический перенос, HEMT-транзисторы).
Мощные полевые транзисторы, их устройство и принципы работы.
Полевые транзисторы с p-n-переходом и барьером Шоттки, их устройство и принцип работы. Шумы в полевых транзисторах.
Гибридные биполярно-полевые устройства (IGBT, транзисторы со статической индукцией).
Приборы с зарядовой связью
Принцип осуществления зарядовой связи. Эффективность переноса. Структуры с поверхностным и объемным каналом. Функциональные применения ПЗС в цифровых, аналоговых устройствах, устройствах формирования изображений. Шумы в приборах с зарядовой связью.
1. А.И. Лебедев. Физика полупроводниковых приборов. М., Физматлит, 2008,
488 с.
2. М. Шур. Физика полупроводниковых приборов. В 2-х книгах. М., Мир, 1992.
3. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов. В 2-х книгах. М., Мир, 1984.