Физические явления, природа которых обусловлена взаимодействием свободных электронов с веществом и электромагнитным полем, получили название электронных.
Устройства, использующие электронные явления, называются электронными приборами.
В основу классификации электронных приборов положен вид рабочей среды. По этому признаку выделяют следующие крупные группы приборов: полупроводниковые, вакуумные, газоразрядные. Кроме того, возможна классификация по виду энергии, действующей на входе и выходе прибора.
В настоящее время различают три основных класса электронных приборов:
1. Электропреобразовательные приборы; на входе и на выходе- электрические сигналы.
2. Электросветовые приборы; на входе - электрический сигнал, на выходе - световой.
3. Фотоэлектрические приборы; на входе - световой сигнал, на выходе - электрический.
Следует заметить, что развитие электроники постоянно увеличивает число используемых видов энергии. В перспективных приборах используется акустическая энергия, магнитная энергия и т.д. История развития электронных приборов, начавшаяся с первых лет двадцатого столетия, очень интересна и поучительна. Достижения специальной области техники - электроники, разрабатывающей электронные приборы, существенно изменили не только все области промышленной технологии и общественные отношения людей, но и быт современного человека. Подробно материал изложен в [1, с. 6-7], [ 2, с. 6-11], [3, с. 5 - 13].
Контрольные вопросы
1. Дайте классификацию электронных приборов по характеру рабочей среды и другим признакам.
2. Назовите основные этапы развития электронной техники в нашей стране и за рубежом.
3. Укажите применения электронных приборов в технике связи на примере Вашей работы.
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
Физика электропроводности полупроводников
Основные вопросы, подлежащие изучению
Собственная проводимость, электронная n - проводимость, дырочная
p - проводимость.
Концентрация свободных носителей заряда в полупроводниках в состоянии термодинамического равновесия и при его нарушении.
Дрейф свободных носителей заряда. Подвижность носителей.
Диффузия свободных носителей заряда. Коэффициент диффузии.
Уравнение непрерывности, уравнение диффузии.
Влияние электрического поля на проводимость в поверхностном слое полупроводника.
Пояснения к изучаемым вопросам
Физические основы электропроводности полупроводников рассматривались в курсе физики. Данный раздел призван напомнить важнейшие понятия, принятую терминологию. Одновременно содержание раздела углубляет знания рассмотрением основных количественных соотношений при диффузионном и дрейфовом достижениях свободных носителей.
Понимание принципов работы полупроводниковых приборов и влияния на их работу различных факторов невозможно без освоения таких важнейших физических понятий, как свободные носители заряда; генерация и рекомбинация носителей; основные и неосновные носители; неравновесные носители, время жизни; дрейф носителей заряда, подвижность; диффузия носителей заряда, коэффициент диффузии.
Обширную информацию о свойствах полупроводника дает изучение температурной зависимости его собственной и примесной удельных электрических проводимостей.
Количественные расчеты электропроводности производятся с помощью уравнения непрерывности.
Рекомендуемое пособие [1, с. 11-27], [2, с. 12-51], [3, с. 29 - 42].
Контрольные вопросы
1. Какой тип электропроводности имеет собственный (чистый) полупроводник?
2. Объясните характер температурной зависимости электрической проводимости для чистого и примесного полупроводников.
3. Как возникает дрейфовый и диффузионный токи в полупроводнике?
4. Что такое условие электрической нейтральности?
