Коллоквиум №4 (защита л.р. 4)

1. Физический смысл диффузионной длины и времени жизни неравновесных носителей заряда.
2. Запишите уравнение непрерывности, в результате решения которого можно определить концентрацию неосновных носителей зарядов.
3. Запишите уравнения для расчета диффузионной длины вдоль поля и диффузионной длины против поля. Как соотносятся эти величины между собой?
4. Какой зондовый метод положен в основу определения диффузионной длины неравновесных носителей заряда? Какой контакт образует зонд с полупроводником? Назовите материал зонда.
5. С какой целью в данной работе применяется модуляция светового луча? Из каких соображений подбирается частота модуляции?
6. Запишите основную расчетную формулу, использованную в работе. Изобразите график соответствующей зависимости.
7. Запишите соотношение Эйнштейна.
8. В диапазоне каких диффузионных длин применим метод, использованный в лабораторной работе?

Коллоквиум №5 (защита л.р. 5)

1. Назовите основные механизмы поляризации диэлектриков. Какие виды поляризации можно считать мнгновенными, а какие являются замедленными?
2. Что называют диэлектрическими потерями? Назовите основные механизмы диэлектрических потерь.
3. Дайте определения диэлектрической проницаемости и тангенсу угла диэлектрических потерь.
4. Проанализируйте качественно частотную зависимость и зависимость от температуры тангенса угла диэлектрических потерь в случае релаксационных потерь.
5. Изложите основы методики определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь.
6. Запишите расчетные формула для определения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости, использовавшихся в работе.
7. Выведите формулы для определения емкости конденсатора неизвестного номинала в случае последовательного и параллельного подключения его в контур подстроечной емкости.

Итоговый зачет

Условием получения зачета по дисциплине является:

1. Выполнение студентом всех лабораторных работ, предусмотренных данным курсом.
2. Сдача отчетов и ответы на вопросы (сдача коллоквиумов) по всем лабораторным работам курса.
3. Выполнение всех самостоятельных работ, предусмотренных данным курсом.
4. Успешное прохождение тестовых заданий. Критерием успешности прохождения теста является написание теста не менее, чем на 52 балла по стобальной шкале.

СПИСКИ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ (УГАДАЙКИ)

Тестовое задание 1.

Тестовый модуль содержит 25 вопросов, составленных на основе лекционного модуля “Методы измерения удельного сопротивления полупроводниковых материалов и структур”.

Каждый вопрос содержит 5 вариантов ответа.

Условие прохождения теста – не менее 52% правильных ответов.

Тестовое задание 2.

Тестовый модуль содержит 25 вопросов, составленных на основе лекционного модуля “Измерение концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводниках”.

Каждый вопрос содержит 5 вариантов ответа.

Условие прохождения теста – не менее 52% правильных ответов.

Тестовое задание 3.

Тестовый модуль содержит 20 вопросов, составленных на основе лекционного модуля “Измерение времени жизни, диффузионной длины и скорости поверхностной рекомбинации неосновных носителей заряда”.

Каждый вопрос содержит 5 вариантов ответа.

Условие прохождения теста – не менее 52% правильных ответов.

Тестовое задание 4.

Тестовый модуль содержит 20 вопросов, составленных на основе лекционного модуля “Контроль состава, содержания примесей, загрязнений и структурного совершенства в полупроводниковых материалах и структурах”.

Каждый вопрос содержит 5 вариантов ответа.

Условие прохождения теста – не менее 52% правильных ответов.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ:

«Методы исследования материалов и структур электронной техники»

1. Элементы классификации, характеристика и возможности зондовых методов измерения удельного сопротивления полупроводниковых материалов.

2. Четырехзондовый метод измерения величины удельного сопротивления полупроводниковых материалов и структур. Преимущества, недостатки и возможности метода. Теория метода и вывод основной расчетной формулы для объемных (полубесконечных) образцов.

3. Четырехзондовый метод измерения величины удельного сопротивления полупроводниковых материалов и структур. Варианты реализации методики в зависимости от конструкции зондовой головки и геометрии исследуемых образцов.

4. Особенность реализации четырехзодовой методики для определения величины удельного сопротивления тонких полупроводниковых пластин. Вывод основной расчетной формулы для этого случая.

5. Особенность реализации четырехзодовой методики для определения величины удельного сопротивления эпитаксиальных слоев и многослойных структур. Понятие величины поверхностного сопротивления и поверхностной проводимости.

6. Основные типы и источники погрешностей четырехзондового метода (размер контактной площадки, расстояние между зондами, напряжение, ток, контактное сопротивление, температура, расширение области объемного заряда, токи утечки, нагрузка на зонд) и возможные пути их устранения.

7. Назначение, возможности, преимущества и недостатки двухзондовой методики определения величины удельного сопротивления образцов. Особенности реализации методики (в сравнении с четырехзондовым методом).

8. Основные типы и источники погрешностей двухзондового метода определения величины удельного сопротивления материалов. Общие и специфические источники погрешностей метода (в сравнении с четырехзондовым методом).

9. Назначение, возможности, преимущества, недостатки и особенности реализации трехзондового метода определения величины удельного сопротивления полупроводниковых материалов

10. Назначение, возможности, преимущества, недостатки и особенности реализации метода измерения растекания тока в точечном контакте. Понятие сопротивления растекания тока в точечном контакте. Основные источники погрешности метода и возможные пути их устранения.

11. Возможности, области применения и техническая реализация метода Холла для исследования свойств полупроводниковых материалов (без подробной теории метода, оперируя лишь готовыми выражениями и понятиями).

12. Физическая сущность эффекта Холла и использование его для исследования свойств полупроводниковых материалов и структур. Понятие холловской подвижности, постоянной Холла и холл-фактора.

13. Физические явления, сопутствующие эффекту Холла, и приводящие к погрешности определения величины холловского напряжения (эффекты Эттингсгаузена, Нерста-Эттиннсгаузена, Риги-Ледюка, влияние поперечного магнитосопротивления, величины поверхностной рекомбинации носителей зарядов и геометрии расположения зондов). Возможные пути устранения этих факторов.

14. Электрические и конструкционно-технические факторы, приводящие к погрешности определения величины холловского напряжения при реализации Холл-метода. Возможные пути их устранения.

15. Геометрия образцов и расположение контактов для успешной реализации Холл-метода.

16. Особенности реализации четырехзондового холловского метода для определения величин удельного сопротивления и (или) постоянной Холла полупроводниковых образцов.

17. Назначение, возможности, преимущества, недостатки и особенности реализации метода измерения подвижности по геометрическому магнитосопротивлению. Понятие подвижности по магнитоспоротивлению.

18. Общая характеристика метода(ов), позволяющего получить распределение концентрации свободных носителей заряда по толщине монокристаллов и полупроводниковых слоев. Сущность метода(ов), его техническая реализация и обработка экспериментальных зависимостей.

19. Факторы, определяющие погрешности вольт-фарадного метода: объективные (физические, связанные с ограничением физической модели барьера Шотки) и субъективные (связанные с получением и обработкой экспериментальных данных).

20. Назначение, возможности и особенности технической реализации стационарных методов определения времени жизни и диффузионной длины неравновесных носителей зарядов в полупроводниковых материалах (на примере метода подвижного светового зонда и метода с планарным p-n-переходом).

21. Факторы, приводящие к появлению неравновесных носителей зарядов в полупроводнике. Понятие времени жизни неравновесных носителей и диффузионной длины неравновесных носителей зарядов в полупроводниковых материалах (приборах).

22. Аппаратное оформление установок для определения времени жизни (диффузионной длины) неравновесных носителей зарядов в полупроводниковых материалах (приборах). Факторы, приводящие к появлению систематической погрешности измерений.

23. Особенности реализации и использования метода стационарной фотопроводимости. Возможности и основные источники погрешности метода стационарной проводимости.

24. Особенности реализации и использования стационарных люминесцентных методов. Возможности и основные источники погрешности стационарных люминесцентных методов.

25. Особенности реализации и использования нестационарного метода определения времени жизни не основных носителей зарядов, основанного на инжекции носителей зарядов в полупроводник. Возможности и основные источники погрешности этого метода.

26. Особенности реализации и использования нестационарного метода определения времени жизни не основных носителей зарядов, основанного на эффектах инжекции - экстракции носителей зарядов в полупроводник (метод переходных характеристик). Возможности и основные источники погрешности этого метода.

27. Общая идея, возможности и назначение метода ВИМС, применительно к определению параметров и характеристик полупроводниковых материалов и структур.

28. Теоретические основы метода ВИМС, включая анализ факторов, влияющих на ток вторичных ионов, регистрируемый анализатором установки ВИМС. Обобщенная структурная схема установок ВИМС. Методы ионизации вещества.

29. Назначение ионных источников в составе установок ВИМС. Конструкция, характеристики, отличительные черты ВЧ - ионного источника и ионного источника Пенинга.

30. Назначение ионных источников в составе установок ВИМС. Конструкция, характеристики, отличительные черты ионного источника Нильсена и ионных источников Морозова.

31. Назначение и возможности метода ВИМС. Использование метода ВИМС для контроля состава и содержания примесей в полупроводниковых материалах и структурах.

32. Теоретические основы работы магнитного масс-спектрометра. Вывод формул, определяющих траекторию движения ионов в анализаторе масс-спектрометра магнитного типа и различных вариантов развертки.

33. Классификация, возможности и назначение методов фотоэлектронной спектроскопии, применительно для контроля и определения параметров полупроводниковых материалов структур. Понятие химического сдвига.

34. Обобщенная структурная схема установки фотоэлектронной спектроскопии (фотоэлектронного спектрометра). Назначение и характеристики отдельных блоков фотоэлектронного спектрометра.

35. Теоретические основы группы методов фотоэлектронной спектроскопии (ФЭС, РЭС, ИЭЭС). Вид энергетического спектра фотоэлектронов, его обработка и информация, извлекаемая из спектров фотоэлектронов. Условие появления максимумов в энергетических спектрах фотоэлектронов.

36. Теоретические основы метода рентгеновской абсорбционной спектроскопии (РАС). Вид спектра поглощения рентгеновского излучения, его обработка и информация, извлекаемая из спектров поглощения. Условие появления минимумов в спектрах поглощения рентгеновского излучения.

37. Теоретические основы метода рентгеновской флуоресценции (РФА). Вид спектра флуоресценции, его обработка и информация, извлекаемая из спектров флуоресценции. Условие появления максимумов в спектрах флуоресценции.

38. Теоретические основы метода Оже-фотоэлектронной спектроскопии. Вид энергетического спектра Оже-электронов, его обработка и информация, извлекаемая из спектров Оже-электронов. Условие появления максимумов в спектрах Оже-электронов.

39. Электронно-зондовый рентгеновский микроанализ: теоретические основы, возможности и назначение метода. Применение электронно-зондового рентгеновского микроанализа для химического анализа полупроводниковых структур.

ПРОГРАММА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ МЕТОДОВ В ПРОЦЕССЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Расширение возможностей самостоятельного изучения материала студентами, который носит ознакомительный и справочный характер (выдача данного материала в электронном виде).
2. Стимулирование студентов в отношении поиска информации по новому технологическому оборудованию в сети Интернет, а также в периодической литературе.
3. Проведение семинарских занятий в виде дискуссии по теме, подготавливаемой одним из студентов, в виде реферата.

 

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться: