WŁAŚCIWOŚCI PÓŁPRZEWODNIKÓW

0,543 nm

0,235 nm

3sp –wiązania kowalentne tetraedru

Struktura kryształu krzemu i tetraedr koordynacyjny utworzony przez najbliższych sąsiadów każdego jonu Si+4 (=108o29')

+4 +4 +4 +4 +4

+4 +4 +4 +4 +4

+4 +4 +4 +4 +4

+4 +4 +4 +4 +4

Model planarny periodycznej struktury półprzewodnika

ElementParametr

C Si Ge Sn Pb

grafit diament

masa atomowa 12.01115 28,09 72,60 118,70 207,21

liczba atomowa 6 14 32 50 82

ilość elektronów na ostatniej powłoce

 4

 4

 4

 4

 4

wartościowość +4 +4 +4 +2, +4 +2, +4

gęstość atom. [#/cm3]     5,0x1022 4,4x1022    

stała sieci [nm] w 300K 0,337 0,3567 0,54308 0,56575 0,64892(szara)

4,95

odl. m. jonami [nm] 0,142 0,154 0,235 0,244 0,28(szara) 0,350

gęstość [g/cm3] 2,25 3,52 2,32 5,323 5,8(-szara)7,3(biała)

11,34

rezystywność [m] 8.10-6 1012 2.103 0,4 1,2.10-7(sz) 2,1.10-7

dylatacja [ppm/K] 1-6 0,8 2,6 5,8 26,7 29

przew. cieplna [W/mK] 300 2000 150 60,6 65 38

temp. topnienia [oC] - >3550 1420 937 231 327

temp.[oC] prężności par 10-1 mbar

  2520

1830

1580

1390

832

Krzem w grupie węglowców

E E

E1

E2 EC

Eg

E3 EV

r a 0

Tworzenie się pasm energetycznych po zbliżeniu jonów na odległość stałej sieci a oraz położenie poziomu EC (zwykle pustego w półprzewodnikach w T=0 K)

i poziomu EV zapełnionego elektronami w T=0 K

W półprzewodnikach (i dielektrykach) istnieje pomiędzy pasmem walencyjnym o największej energii EV a pasmem przewodnictwa o

najmniejszej energii EC zakres energii wzbronionej dla elektronów

walencyjnych – przerwa energetyczna VCg EEE

Minimalny poziom energetyczny EC jest energią potencjalną elektronów w paśmie

przewodnictwa; każdy nadmiar ponad EC jest energią kinetyczną w całkowitej

energii E prawie swobodnie przemieszczającego się elektronu w przestrzeniach międzywęzłowych sieci krystalicznej półprzewodnika

2

2*the

Cvm

EE

gdzie: - tzw. masa efektywna elektronu, czyli masa, która uwzględnia także oddziaływanie periodycznego pola sieci krystalicznej na elektron, vth - średnia prędkość termiczna elektronu.

*em

wolny elektron oraz dziura utworzone po zerwaniu wiązania walencyjnego

+4 +4 +4 +4 +4

+4 +4 +4 +4 +4

+4 +4 +4 +4 +4

+4 +4 +4 +4 +4

Generacja pary elektron-dziura w strukturze wiązań walencyjnych półprzewodnika

Prawdopodobieństwo obsady dozwolonego kwantowymi prawami wyboru stanu o energii E przez elektron w półprzewodniku o temperaturze T jest wyrażone funkcją Fermiego-Diraca

kT

EETEf

Fn

exp1

1,

gdzie: EF –poziom Fermiego, hipotetyczny stan energetyczny odniesienia, w

którym prawdopodobieństwo znalezienia elektronu wynosi fn(EF,T)=0,5, k - stała

Boltzmanna: k=8,857.10-5 eV/K.

E

EC

EF T=0

T1

T1<T2

EV

0 0,5 1,0 fn(E)

fp.(E) 1,0 0,5 0

Funkcje Fermiego-Diraca dla elektronów fn(E)

i dziur fp(E) w różnych temperaturach

1.2.                    PÓŁPRZEWODNIKI DOMIESZKOWANE

a) b) Model planarny periodycznej struktury półprzewodnika domieszkowanego: a)- donorami Me+5 (i elektronami ), b) - akceptorami Me+3 (i dziurami )

+4 +4 +4 +4 +4

+4 +4 +4 +4 +4

+4 +4 +4 +5 +4

+4 +5 +4 +4 +4

+4 +4 +4 +4 +4

+4 +3 +4 +4 +4

+4 +4 +4 +3

+4

+4 +4 +4 +4 +4

D

n

N

n n-Si (ND=10

16 cm-3)

2 zakres samoistny zakres domieszkowy 1 jonizacja pękanie domieszek wiązań walencyjnych 0 100 200 300 400 500 600 [K] T Ts Ti Względna koncentracja elektronów w funkcji temperatury

SZUMY W PÓŁPRZEWODNIKACH W półprzewodnikach występują cztery podstawowe mechanizmy szumów, które powodują, że prądy i napięcia fluktuują w sposób przypadkowy wokół wartości średniej.

1. Szumy cieplne (thermal noise), szumy śrutowe (shot noise), szumy generacyjno-rekombinacyjne (G-R noise) i szumy migotania (flickier noise – albo szum typu 1/f).

Szumy cieplne powstają na skutek oddziaływań drgań cieplnych sieci krystalicznej półprzewodnika w temperaturze T>0 na nośniki ładunku. Ich ruch cieplny z kolei wywołuje chaotyczne zmiany napięcia un,th(t) lub prądu in,th(t) fluktuujące wokół wartości średnich lub ,

obserwowane pomiędzy zewnętrznymi elektrodami próbki półprzewodnika o rezystancji R.

c) d) a) b) R(w 0 K) R R In

G=1/R(w 0K) R Un

Un

a) Szumiący rezystor rzeczywisty i jego równoważne źródła szumów: b) - napięciowe, c) - prądowe oraz d) - warunki maksymalnego przekazu mocy szumów

2. Szum śrutowy występuje przy przepływie prądu przez barierę potencjału w aktywnych przyrządach półprzewodnikowych i jest efektem mikroskopowej, dyskretnej natury prądu: I=Nq/t - jako strumienia skończonej liczby N nośników o ładunku q. Średnia kwadratowa wartość szumu śrutowego zgodnie z teorią Schottky'ego wynosi

)gdzie I0 - wartość średnia prądu, B=Df - przedział częstotliwości, w którym mierzony jest szum.

2, 02n shi qI B

3. Szum generacyjno-rekombinacyjny (szumy G-R), który powstaje przy fluktuacjach prędkości generacji, rekombinacji i pułapkowania nośników ładunku. Prąd szumów G-R zależy od średniego czasu życia nośników ładunku; generowanych elektronów w paśmie przewodnictwa tn

B

fI

n

RGn 2,π21

const

Po przyłożeniu pola elektrycznego także w półprzewodnikach pojawia się 4. Szum migotania. Źródło prądowe tych szumów zapisywane jest w postaci

gdzie: a2, b=0,8...1,4. Szum migotania jest głównym szumem obserwowanym poniżej

10 kHz i malejącym z częstotliwością. Jest związany z prądami upływności przez stany powierzchniowe, które przechwytują część nośników. Stała czasowa przebywania nośników w pułapkach może być dostatecznie długa. Przy bardzo niskich częstotliwościach szumy te mają charakter przypadkowych trzasków we wzmacniaczach akustycznych (tzw. popcorn noise). Niektóre efekty mogą być związane z obecnością ziaren i innych defektów krystalicznych. Szumy migotania słabo zależą od temperatury.

f

BkII fn

0/1,

DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE

obszar złącza p-na)anoda p-baza n-baza katoda

iD

b) uD

c) iD

uD

d)

a) Przekrój, b) symbol graficzny diody złączowej p-n oraz c) charakterystyka prądowo-napięciowa i d) symbol diody idealnej

Aby ocenić przydatność diody w różnorodnych układach elektronicznych określane są jej maksymalne, dopuszczalne oraz charakterystyczne prądy i napięcia:

URWM - maksymalne napięcie wsteczne, które może być

wielokrotnie przykładane do diody,UR - maksymalne stałe napięcie wsteczne,

URSM - maksymalne napięcie wsteczne, które niepowtarzalnie

może być przyłożone do diody,IFSM - maksymalny prąd przewodzenia,

UF - napięcie przewodzenia przy stałym określonym prądzie,

IR - prąd wsteczny przy określonym napięciu rewersyjnym

i temperaturze złącza Tj.

iD

[mA]

I D

100 uD

50

UBR

uR [V] 100 50

0,4 0,8 [V] uD

UK

50

100

[A]

iR

Charakterystyka napięciowo-prądowa krzemowej diody złączowej rzeczywistej

Prąd diody rzeczywistej w kierunku przewodzenia składa się głównie z dwóch prądów: rekombinacyjnego i dyfuzyjnego

(3.1)gdzie:

IGR0 -zerowy prąd generacyjno-rekombinacyjny w obszarze

złącza p-n przy uD=uF0,

I0 - prąd rewersyjny nasycenia nośników mniejszościowych

przy uRuD0,

rS - rezystancja szeregowa diody,

UT - potencjał termiczny elektronów: UT =kT/q ( 25,8 mV w 300 K),

uD-iDrS - napięcie bezpośrednio na złączu, przeciwne napięciu

dyfuzyjnemu

1exp1

2exp 00

T

SDD

T

SDDGRD U

riuI

U

riuIi

a) b) IBV

(I0, n=1) (IKF0, n˜ 2) (IBV, nBV)iD rS iR UBR

rR

(IGR0, n=2)

A K A K

Schemat zastępczy diody rzeczywistej: a) w kierunku przewodzenia, b) w kierunku zaporowym

iD iD

IFSM

IS IS uD t uD UM

Praca diody prostowniczej: UM i I FSM - maksymalne wartości t napięcia i prądu diody

Diody impulsowe

rd

Id Cd rS

Cj

Ud -Id rS

Ud

rF < R <rR iD(t)

u(t) uD(t) t1 t

Efekty dynamiczne diody impulsowej

uD(t) UF

t1 t3 t

-UR

uB(t)

t t1 t2 t3 t4 t

uJ(t)

t

iD(t) IF

tON

IS t 0,1IR

-IR

tS tf tOFF

Załączenie i przełączenie diody p+-n generatorem napięciowym: a) - napięcia na diodzie, b) - napięcia na bazie diody,c) - napięcia na złączu, d) - prąd płynący przez diodę

iD(t) ID a)

t uB(t)

UB b)

t uJ(t) c) UJ

t uD(t) UFmax d) UF

UB

UJ

tON t

Procesy przejściowe w diodzie pracującej przy dużych impulsach prądowych: a)      - prąd płynący przez diodę,b)      - napięcie na rezystancji szeregowej bazy, c)      - napięcie na złączu p+-n, d)      - całkowity przebieg napięcia na diodzie

ZU ZKU

Zi

Zu

ZIZi

Zu

optymalnypunktpracy

MINI

MAXIMAXP

Diody stabilizacyjne

iD iD

[mA] a) b) 400

300

200

100

0 0,1 0,2 0,3 0,4 uD[V]

IP

IR

IV

UP UR UV UDD uD

Diody tunelowe

(3.75)gdzie: IS - prąd nasycenia w temperaturze nominalnej TNOM=27oC (IS ), N - współczynnik emisji (n) -

parametry komputerowe, które mają w programie wbudowaną wartość – SPICE default

1

T

DD U

ui

NexpIS

Model komputerowy diody (SPICE)

RS + iD uD Cj

-

. Model małosygnałowy diody w SPICE/Pspice

Tranzystory bipolarne

E n+ p n C E p+ n p C

B B E C E C

B B

Struktury n-p-n i p-n-p tranzystorów bipolarnych oraz ich symbole układowe: E - emiter, C - kolektor, B - baza

E B C bez polaryzacji

qUEB = +0,6eV

b)

-qUCB = -10eV

a ) c ) z polaryzacją xE xB

n+ p n IE InE InC IC

E C IpE InE -In

E IRG C RC B _ _UEB IB UCB _ _ UBE B UCC xE xB xC

a ) Przekrój planarnego tranzystora bipolarnego n-p-n, b ) diagram pasm energetycznych, c ) jednowymiarowy model tranzystora przy polaryzacji do pracy w układzie wzmacniającym uEB >0 i uCB <0 (z zaznaczonymi strumieniami elektronów i dziur )

ICO

x’ x’E 0’ 0 xB x 0” x” noE poB a) noC IE E(n+) B (p) C (n) IC nB(x) poC pE(x’) noB

RE pC(x’’) RC poE

UEE UEB IB UCB UCC IE=InE+IpE InE IC=InC+IpC b) InC IpE IpC

ICO a) Rozkłady nośników, b) rozkłady prądów dyfuzyjnych w tranzystorze n+-p-n przy pracy w stanie normalnym aktywnym, gdy xB<<LnB (noE, poE i noC, poC - stany równowagowe koncentracji nośników w emiterze i kolektorze)

IC[mA]

8 IE=8 mA

= 6 mA

4 =4 mA

=2 mA

IE =0 mA

1 0 -5 -10[V] UBC

Charakterystyki wyjściowe tranzystora dla konfiguracji wspólnej bazy

OB OE OC C E E C B B uWY uWY

uWE uWY uWE uWE

B E C

Trzy konfiguracje pracy tranzystora bipolarnego

iC

uBC

n RC

RB

p + uBB + n

+ UCC

uBE iE

iBB

C

E

Jednowymiarowa struktura tranzystora n+-p-n

w konfiguracji OE

Konfiguracja OE

E C E C

B B

aRiR aFiF aRiR aFiF

E iE iC C E iE iC C

iF iR iF iR

iB iB

uBE uBC uBE uBC

B BModele Ebersa-Molla dla tranzystorów n-p-n i p-n-p

Model Ebersa-Molla

 

1exp1exp

TC

BCCSR

TE

BEESE Un

uI

Un

uIi

1exp1exp

TC

BCCS

TE

BEESFC Un

uI

Un

uIi

- prąd rewersyjny nasycenia złącza emiterowego przy zwartym (S – short) złączu kolektorowym (prąd zerowy przy = 0), -

prąd rewersyjny nasycenia złącza kolektorowego przy zwartym złączu emiterowym (prąd zerowy przy = 0), nE i nC -

współczynniki nieidealności (emisji) złącza, kolejno, emiterowego i kolektorowego, - stałoprądowy współczynnik wzmocnienia prądowego tranzystora w konfiguracji wspólnej bazy (OB) przy aktywnej pracy normalnej wg definicji (4.3), - stałoprądowy współczynnik wzmocnienia prądowego dla konfiguracji OB przy aktywnej

pracy inwersyjnej (zwrotnej).

Ci

AFU CEu

BnI

0BI1BI

2BI

0

Charakterystyki wyjściowe dla konfiguracji OE

AR

CE

TC

BCCSRE U

u

Un

uIi 1exp

- napięcie Early’ego dla pracy inwersyjnej ARU

UCC

a) RC b) RC

IB + UCC

UBE

uWE uWY

RB C2

C1

RE

RB

RE

IC

IE

UBC

Małosygnałowy wzmacniacz na tranzystorze bipolarnym w konfiguracji OE

a) Małosygnałowy stopień wzmacniania na tranzystorze n-p-n, b) układ polaryzacji stałoprądowej tranzystora

, a) Ic c)

02

0

(j)

0

2

f= fT /fT f logf

π

4

π

2

b)

j

-20 dB/dek=-6 dB/okt

Ib

Ic

1

10

100

0

Zależności częstotliwościowe: a) - modułów małosygnałowych współczynników wzmocnienia dla OE i dla OB, , b) – fazy oraz c) idealny diagram wektorowy amplitud zespolonych prądów tranzystora

Wyznacza sie maksymalną częstotliwość przenoszenia fT jako

TT fπ2

2πm

T

je de jc

gf f

C C C

  OE OB OC

Impedancja wejściowaZwe

średniarbe

małarbe/F

dużarbe+(1+F)()

Impedancja wyjściowa duża bardzo duża mała

Wzmocnienie prądowe duże F

<1F=F

/(1+F)

dużeF+1

Wzmocnienie napięciowe  <1

Wzmocnienie mocy bardzo duże duże średnie

Częstotliwości graniczne małef

dużefF f

małe f

Małosygnałowe parametry użytkowe tranzystorów bipolarnych w podstawowych konfiguracjach układowych

uBE(t) UF a)

t -UR

iB

IB1 b)

-IB2 t

iC(t) FIB1

ICsat t 0,9IC1

QS c) ICEO 0,1IC1

t uCE(t) UCC

d)UCEsat

td tr ts tf t

Odpowiedzi tranzystora na idealny (prostokątny) impuls załączenia i przełączenia ze źródła napięciowego od UF do -UR:

a) - napięcia na złączu emiterowym, b) - prądu bazy, c) - prądu kolektora z zaznaczonym ładunkiem przesterowania bazy QS

d) - napięcia na tranzystorze

F

a)

IE

F

b)

UCB

lgF

1/f

FP c)

fc lgf

Typowe zależności współczynnika szumów tranzystora: a) od prądu emitera, b) od napięcia na kolektorze, c) od częstotliwości

TRANZYSTORY POLOWETranzystory polowe złączowe - JFET: - z kanałem typu n: uDS>0, iD>0, uGS<0 i UP<0

D iD iD iD uDS-uGS=UP

D uGS=0 uDS IDSS G G uGS S

uGS=-UP S UP uGS uDS

- kanałem typu p: uDS<0, iD<0, uGS>0 i UP>0

D iD iD

iD UP uGS

D uDS

uDS G G uGS S -IDSS

S uDS-uGS=UP

obszar n+

obszar n+

obszar n

obszar p+

obszar p+

obszar puGS=UP

uGS=0

Przekroje, symbole graficzne, sposób polaryzacji oraz charakterystyki przejściowe i wyjściowe tranzystorów polowych złączowych (JFET)

IzolacjabramkiSiO2

Tranzystory polowe z izolowaną bramką (MOSFET) normalnie włączone: - z zubożanym kanałem typu n: uDS>0, iD>0, uGS<0 i UP<0 uDS=uGS-UP

D iD iD

iD uGS>0 D

G G B uDS ID0 uGS=0

uBB

uGS S uGS<0

S UP uGS uDS

- z p-kanałem zubożanym: uDS<0, iD<0, uGS>0 i UP>0 iD iD

D UP uGS

iD uDS D G G B uDS uGS>0 n uBB ID 0

uGS S uGS=0

S uGS<0 uDS=uGS-UP

IzolacjabramkiSiO2

n+

p+

p+

n+

kanał n

kanał p

Przekroje, symbole graficzne, sposób polaryzacji oraz charakterystyki przejściowe i wyjściowe tranzystorów polowych z izolowana bramką z kanałem zubożanym (MOSFET)

Tranzystory polowe z izolowną bramką MOSFET normalnie wyłączone: - ze wzbogacanym kanałem typu n: uDS>0, iD>0, uGS>0 i VT>0 uDS=uGS-VT

D iD iD

iD D G p G B uDS uGS>0 uBB

uGS S

S VT uGS uDS uGS=VT

- ze wzbogacanym kanałem typu p: uDS<0, iD<0, uGS<0 i VT<0 iD uGS=-VT iD

D VT uGS iD uDS

D G n G B uDS -uGS

uBB

uGS S S uDS=uGS-VT

IzolacjabramkiSiO2

IzolacjabramkiSiO2

n+

n+

p+

p+

kanał n

kanał p

Przekroje, symbole graficzne, sposób polaryzacji oraz charakterystyki przejściowe i wyjściowe tranzystorów polowych z izolowana bramką z kanałem wzbogacanym (MOSFET)

uGS=0 zakres zakres nasycenia liniowy zakres przebicia uGS=-UP

0 U(BR)GDO

Charakterystyki wyjściowe tranzystora n-JFET z ekstrapolacyjnym sposobem wyznaczenia współczynnika modulacji długości kanału (wymaga to około 10x wydłużenia skali dla uDS<0 dla typowych wartości =0,01... 0,002 1/V)

iD

uDS 1/

uDS.-uGS=UP

IDSS uDS

B Gb S Gt D

CGTS p++CGTD

rSS iDT rDD

n p+ n p CBGb

CBGb iDB

CGbS CGbD

a)

CBGb

CgTd

b) GT ggTd

ggTs CgTs gdsT

ugTs gmTugTs

rss rdd D S

ugBs ggBs CgBs gdsB

gmBugBs

GB ggBd

ggBb CgBb CgBd

B

a) Monolityczny n-JFET w układzie scalonym wykonany w technologii BiFET, b) – i jego małosygnałowy schemat zastępczy z dwoma źródłami prądowymi

RS iD RD S D Cgs IGS IGD Cgd G Model tranzystora n-JFET w SPICE/PSpice

MODEL KOMPUTEROWY JFET W SPICE/PSpice

TRANZYSTOR POLOWY Z IZOLOWANĄ BRAMKĄ (MOSFET)

Al bramka z warstwą SiO2 (oxide) (Gate) dren (Dren) źródło (Source) SiO2

n+ n-kanałL’ n+ L W podłoże (Body) p-Si

Przekrój poprzeczny tranzystora n-MOS z zaindukowanym kanałem typu n w zakresie nasycenia przy uDS>uGS

- VT (skróconym do długości L’)

...=0,707

...=0,867

...=0,5

...=0,0

iD nachylenie jest efektem IDS0 uDS=uGS-VT skrócenia kanału do L’ zakres liniowy =1 zakres nasycenia 0,25 stan odcięcia 0 0,5 1,0 1,5 2,0 uDS UGS0-VT

Charakterystyki wyjściowe tranzystora MOSFET (znormalizowane względem uGS

UGS0 oraz iD= IDS0)

uGS-VT UGS0-VT

0,50

0,75

1,00

Cgd rdd G D ugs’

Cgs gds Cdb gmugs’ gmbubs S’ a) rss’ Cbs ubs Cgb S B G Cgd D Cgs gds Cdb ugs gmugs gmbubs S b) ubs Cbs Cgb B Małosygnałowy model tranzystora MOSFET: a) z uwzględnieniem rezystancji szeregowych rdd i rss, b) z pominięciem tych rezystancji

PRZYRZĄDY OPTOELEKTRONICZNE

h

U L I

obszar AFotorezystor

-UR

p+ i n+

x)

0

W

Fotodioda

baza h emiter p n

n

UCE kolektor

n+ p IE n IE IL

Fototranzystor

a) hv b) IFD c) rS

ISH I

UD

RL rSH U RL

IF ID Cj

a) Fotodioda pracująca jako ogniwo słoneczne z efektem fotowoltaicznym, b) sposób załączenia, c) schemat zastępczy

Dioda punktowa LED Dioda planarna tlenek Lp epi-GaAsP rS

p n n+-GaP Cp

U warstwa refleksyjna b) Cj(U) rd(U) a) R c) Konstrukcje luminescencyjnej diody: a) - punktowej i b) - planarnej w wyświetlaczu cyfrowym oraz c) symbol graficzny i schemat zastępczy diody

GaAs Si

Kompaktowy transoptor składający się z LED i fotodiody krzemowej zalanych w żywicy polimerowej i jego symbol graficzny

obszar optycznie aktywny

L

I

p n kontakt omowy

powierzchnia szlifowana (lustro półprzepuszczalne)

emisja laserowa w dalekiej przestrzeni (

Złącze p-n diody laserowej z lustrzanymi płaszczyznami tworzącymi rezonator optyczny Fabry-Perota

TERYSTORY

uA uA anoda iA iA iA iB1 T1 J1 pE T T1(p-n-p) Cj1

nB bramka J2 pB uG uG Cj2 katoda

J3 nE T2 uAK d) T2(n-p-n) iK iK iK uGK a) uK b) uK c) a) Struktura złączowa tyrystora, b) modelowe rozdzielenie na dwie struktury tranzystorowe, c) tranzystorowy schemat zastępczy, d) symbol graficzny tyrystora

iB2

iG iG

iA

IT(AV) UT

stan przewodzenia IL IG2>IG1>0

IH IG=0 URSM URRM IIN ICO UH UB2 UB1 UB0 uAK IRRM stan zaworowy stan blokowania Charakterystyka napięciowo-prądowa tyrystora

a) b)

c) d) e)

SD

3

2

1

0,3 m ND=3.1016 cm-3

EC

EV

EF EFs

EFm

EFm

UD=0

i=0UD>0

i<0

UD>0

i<0Qn=0Qn0

(x)

qND

-qNA x

x

EFs

Przy oświetleniuPrzed oświetleniem

ELEMENTY CCD (Charge-Coupled Devices, czyli przyrządy sprzężone ładunkowo)

powierzchnia chłodzona o Tp-n p-typ n-typ

T E

Unoszenie ciepła przez strumień dziur i strumień elektronów w chłodziarce Peltiere’a

PRZYRZĄDY TERMOELEKTRYCZNE

Th>To

p-typ n-typ L

obszar A n

To

RL

Schemat termoelementu półprzewodnikowego z rezystancją obciążenia RL

Tp-n Th T Chłodzony obiekt Podłoże Termoelement ceramiczne typu n Termoelement typu p Chłodnica I U Otoczenie Ta

x Schematyczny przekrój chłodziarki termoelektrycznej oraz profil temperaturowy konstrukcji

UKŁADY SCALONE

Przekrój i topografia CMOS-owego inwertera

Różne topografie CMOS-owych inwerterów

Topografia padu I/O

Przykładowa topografia z padami

Przykładowa cela standardowa jako podsystem modułu scalonego

Wybrany procesor z bondingiem

Mikrofotografia 6 - bitowego A/D konwertera

Procesor Motorola 6809

Topografia 1Mb DRAM

Procesor Motorola 68030 (logika strukturalna)

Przykładowy projekt studencki

Wzmacniacze tranzystorowe sygnałów zmiennych

Schematy ideowe wzmacniaczy sygnałów zmiennych a) na bazie tranzystora bipolarnegob) na bazie tranzystora polowego

Dobór elementów RC i tranzystorów

Charakterystyka amplitudowa wzmacniacza sygnałów zmiennych

Wzmacniacz w konfiguracji wspólnego kolektora (wtórnik emiterowy)

Cechy charakterystyczneDobór wartości elementów RC

Wzmacniacze prądu stałego

Wzmacniacz różnicowy – schematWłasnościDobór elementów (symetria)

Charakterystyki przejściowe wzmacniacza różnicowego

Podstawowe układy wzmacniaczyróżnicowycha) na bazie tranzystorów nMOSb) na bazie źródeł prądowych na tranzystorach pMOSc) z lustrem prądowym z tranz. pMOS

Wzmacniacze operacyjne

Wzmacniacz operacyjny. Oznaczenie i charakterystyka przejściowa

Przykładowy wzmacniacz operacyjny wykonany w technologii CMOS

Dwustopniowy wzmacniacz operacyjny BiCMOS

- Zalety technologii BiCMOS

Filtry

Charakterystyki filtrów a) dolnoprzepustowego, b) górnoprzepustowego, c) środkowoprzepustowego, d) pasmowozaporowego

Filtr dolnoprzepustowy Sallen-Keya

Górnoprzepustowy filtr Sallen-Keya

Środkowoprzepustowy filtr Sallen-Keya

Środkowoprzepustowy filtr Sallen-Keya

Wzmacniacze mocy

Charakterystyki tranzystora bipolarnego zaznaczonym obszarem użytecznym wzmacniacza mocy

Klasy pracy wzmacniaczy mocy

Uproszczony schemat wzmacniacza przeciwsobnego

Prosta pracy i przebiegi czasowe prądów kolektorów tranzystorówprzeciwsobnego wzmacniacza klasy B

Schemat wzmacniacza mocy w klasie AB z tranzystorami VDMOS