Разновидности полупроводниковых диодов и их особенности.
Классификация, назначение, характеристики и параметры. Электрические модели некоторых диодов. Стабилитроны. Импульсные диоды. СВЧ - диоды. Диоды с барьером Шоттки (ДБШ). Варикапы. Влияние конструктивно-технологических особенностей структуры на параметры диодов.
Биполярные транзисторы.
Принцип действия и вольтамперные характеристики транзисторов. Схемы включения биполярного транзистора (БТ) с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК). Режимы работы БТ. Статические характеристики БТ. Особенности реальных статических характеристик. Параметры БТ. Система дифференциальных параметров БТ. Связь токов электродов и дифференциальных h - параметров в различных схемах включения. Электрические модели БТ. Частотные свойства БТ, характеристические частоты, эквивалентные схемы в режиме малого сигнала. Дрейфовый транзистор, его структура в интегральном исполнении, роль встроенного внутреннего поля. Импульсные свойства БТ в схемах ОБ и ОЭ в ключевом режиме работы, импульсные параметры. БТ с использованием гетероперехода (широкозонный эмиттер), его параметры и преимущества. Влияние конструктивно- технологических особенностей реализации БТ на его параметры. Виды и источники шумов, способы их оценки в БТ.
Полевые транзисторы.
Классификация полевых транзисторов (ПТ). Статические характеристики и параметры ПТ с управляющим электронно-дырочным переходом и переходом металл – полупроводник, транзистора со структурой металл – диэлектрик – полупроводник (МДП). Особенности ПТ на арсениде галлия с затвором на основе барьера Шоттки и ПТ на основе гетеропереходов. Частотные свойства ПТ, электрические модели и их параметры. Импульсные (ключевые) свойства ПТ. Влияние параметров структуры и режимов работы на параметры ПТ. Виды и источники шумов в ПТ. Сравнение параметров ПТ и БТ.
Полупроводниковые приборы с отрицательным сопротивлением.
Физический смысл отрицательного дифференциального сопротивления в приборах с ВАХ N- и S- типа. Принципы действия, ВАХ, основные параметры и применение однопереходного транзистора, диодного и триодного тиристоров, туннельного диода.
Введение в микроэлектронику.
Основные понятия микроэлектроники. Достоинства микроэлектронных изделий. Представление о физико-технологических процессах изготовления активных и пассивных элементов полупроводниковых и гибридных микросхем. Планарная интегральная технология. Применение компенсированных полупроводников. Подготовительные операции. Эпитаксия. Диффузионное и ионное легирование. Термическое окисление. Травление. Литография. Разрешающая способность. Степень интеграции. Изоляция элементов интегральных схем с помощью обратно смещенных встречно включенных p-n-переходов и диэлектрика. Комбинированный способ изоляции. Осаждение тонких пленок. Изготовление пассивных элементов полупроводниковых и гибридных ИС. Сборочные операции и герметизация. Преимущества интегральной технологии.
Введение в аналоговую схемотехнику.
Инвертор и усилительный каскад как основа цифровых и аналоговых микросхем. Схема простейшего усилительного каскада на БТ с резистивной нагрузкой, основные параметры каскада. Представление о дифференциальном усилительном каскаде (ДК), его схеме, назначении и преимуществах при интегральном исполнении. Повторитель напряжения на БТ и ПТ, принципиальная схема, основные параметры. Источники стабильного тока. Представление о схемах сдвига уровней потенциала и выходного каскада. Каскад Дарлингтона. Динамическая нагрузка. Структурная схема операционного усилителя (ОУ), назначение, основные параметры идеального ОУ. Особенности включения ОУ. Роль глубокой отрицательной обратной связи.
Введение в цифровую микросхемотехнику.
Понятия о логических функциях И, НЕ, ИЛИ. Простейший инвертор на БТ, МДП и КМДП транзисторах. Параметры ключевых (логических) элементов. Простейшие схемы транзисторно - транзисторной логики (ТТЛ) и схемы со сложным инвертором. Эмиттерно - связная логика (ЭСЛ). Логические схемы на МДП и КМДП транзисторах. Переходные процессы в логических элементах цифровых ИС. Понятие о бистабильной ячейке, RS - триггер в схемах памяти. Физические возможности создания перепрограммируемых постоянных запоминающих устройств. Проблемы повышения степени интеграции в микроэлектронике. Большие (БИС) и сверхбольшие (СБИС) интегральные схемы. Применения базового мат-ричного кристалла (БМК).