Przyrządy i układy półprzewodnikowe Optyka 2019 Zagadnienia
1. Model atomu Bohra.
2. Struktura atomu metalu, półprzewodnika i izolatora.
3. Diagram pasmowy metalu izolatora i półprzewodnika.
4. Definicja eV.
5. Relacja między stałą sieci półprzewodnika a przerwą wzbronioną.
6. Przewodność właściwa ciał stałych.
7. Stacjonarne równanie Schrodingera i jego rozwiązanie dla atomu wodoru.
8. Liczby kwantowe n, l, ml i ms.
9. Atom wieloelektronowy. Zakaz Pauliego. Konfiguracja elektronowa.
10. Wiązanie metaliczne.
11. Powstawanie pasm w krysztale sodu.
12. Kwantowy model elektronów swobodnych.
13. Transport prądu w metalach.
14. Zależność rezystancji metalu od temperatury.
15. Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca.
16. Gęstość stanów.
17. Koncentracja elektronów w metalu. Poziom Fermiego.
18. Nadprzewodniki. Efekt Meissnera.
19. Właściwości magnetyczne ciał stałych.
20. Powstawanie pasm w krysztale krzemu i diamentu. Wiązanie kowalencyjne i jonowe.
21. Wyjaśnienie zależności rezystancji półprzewodników i izolatorów od temperatury na gruncie teorii pasmowej ciał stałych.
22. Wyjaśnienie krawędzi absorpcji w półprzewodnikach i izolatorach na gruncie teorii pasmowej ciał stałych.
23. Periodyczność sieci krystalicznej i twierdzenie Blocha.
24. Sieć odwrotna i niejednoznaczność wektora k. Relacja dyspersji E(k).
25. I strefa Brillouina i relacja dyspersji E(k).
26. Półprzewodniki z prostą i skośną przerwą wzbronioną.
27. Elektrony i dziury w półprzewodnikach. Pojęcie masy efektywnej.
28. Półprzewodnik samoistny, typu n i typu p.
29. Koncentracja równowagowa elektronów i dziur w półprzewodnikach samoistnym i domieszkowanych.
30. Diagram pasmowy półprzewodnika w polu elektrycznym.
31. Prąd unoszenia i prąd dyfuzyjny.
32. Tworzenie się złącza p-n. Obszar zubożony.
33. Diagram pasmowy złącza w stanie równowagi i po spolaryzowaniu.
34. Transport prądu w złączu w stanie równowagi i po spolaryzowaniu.
35. Charakterystyka I-V. Równanie Shockley’a.
36. Dioda jako prostownik jedno- i dwupołówkowy.
37. Rola kondensatora w układach prostowniczych.
38. Zasada działania transformatora.
39. Ładunek przestrzenny w złączu p-n. Równanie neutralności.
40. Równanie Poissona i jego rozwiązanie (zależność natężenia pola elektrycznego w złączu p-n).
41. Kwazipoziomy Fermiego w spolaryzowanym złączu p-n.
42. Charakterystyka I-V w rzeczywistym złączu p-n.
43. Dioda Zenera. Diagram pasmowy.
44. Stabilizator na diodzie Zenera i dioda Zenera jako ogranicznik napięcia.
45. Dioda i fotodioda lawinowa. Diagram pasmowy. Współczynnik powielania.
46. Dioda i fotodioda pin. Diagram pasmowy.
47. Dioda tunelowa Esakiego. Diagram pasmowy.
48. Potencjał wbudowany w złączu p-n.
49.Pojemność złącza p-n i pojemność dyfuzyjna 50. Model małosygnałowy diody.
51. Kontakt metal-półprzewodnik. Diagram pasmowy i charakterystyka I-V.
52. Tranzystor unipolarny i bipolarny. Zasada działania.
53. Charakterystyki statyczne, wyjściowa i przejściowa tranzystora polowego.
54. Charakterystyki statyczne, wejściowa, wyjściowa, przejściowa i zwrotna tranzystora bipolarnego w układzie OE i OB.
55. Współczynnik wzmocnienia prądowego w tranzystorze bipolarnym w układzie OE.
55. Charakterystyka częstotliwościowa wzmacnicza tranzystorowego.
56. Tranzystor jako klucz.
57. Struktura MIS akumulacja, inwersja i zubożenie.
58.Budowa i zasada działania CCD.
59. Struktura CMOS.
Należy umieć zinterpretować wszystkie wzory, które zostały podane na wykładzie.
E.Popko
