OSNOVI FIZIČKE ELEKTRONIKE

  1. Poluprovodnici. Kvantna teorija čvrstih tela. Kronig-Penney model. Zonski model poluprovodnika. Direktni i indirektni poluprovodnici. Pojam efektivne mase. Elektroni i šupljine. Gustina kvantnih stanja. Statistička fizika i pojam funkcije raspodele. Besprimesni i primesni poluprovodnik. Koncentracija elektrona i šupljina u ravnoteži.  Temperaturska zavisnost koncentracije. Globalna neutralnost prostornog naelektrisanja. Drift elektrona u poluprovodniku (provodnost i pokretljivost). Uticaj temperature i dopiranja na pokretljivost. Generacija i rekombinacija nosilaca u poluprovodniku. Difuzija. Drift, difuzija i rekombinacija. Jednačina kontinuiteta. Pojam difuzione dužine. Nehomogeni poluprovodnik u ravnoteži. Einsteinova relacija.
  2. PN spoj. PN spoj u ravnoteži. Struktura PN spoja. Aproksimacija totalnog osiromašenja. Difuzioni (zaprečni) potencijal. Zonski profil PN spoja. Raspodela slobodnog i vezanog naelektrisanja u PN spoju. PN spoj van termodinamičke ravnoteže. Zonski dijagram za direktnu i inverznu polarizaciju. Strujno-naponska karakteristika PN spoja za direktnu i inverznu polarizaciju. Kapacitivnost PN spoja (kapacitivnost oblasti prostornog tovara i difuziona kapacitivnost)
  3. Metal-poluprovodnik spoj. Izlazni rad i elektronski afinitet. Termojonska emisija. Emisija putem električnog polja (Fowler-Nordheim tunelovanje). Schottkyeva barijera i efekat. Ispravljački kontakt. Omski kontakt. 
  4. MOS struktura. Raspodela naelektrisanja, polja i potencijala. Režimi polarizacije MOS strukture:osiromašenje, inverzija, akumulacija.
  5. Heterostrukturni PN spoj. Zonska struktura, raspodela naelektrisanja, polja i potencijala u TDRu i pri polarizaciji. Direktna i indirektna polarizacija.
  6. Prelazni procesi u PN spoju. Modeli PN spoja. Zener diode. Lavinske diode.
  7. Optoelektronske komponente bazirane na PN spoju. Kvalitativno razmatranje:poluprovodnički laseri, svetleće diode, fotodetektori, solarne ćelije.
  8. Tranzistori sa efektom polja. Kvalitativna teorija rada JFETa. Strujno-naponska karakteristika JFETa. Režimi rada: linearni režim i režim saturacije. Struktura MESFETa (MESFET D i E). Kvalitativna teorija rada MOSFETa. Strujno-naponska karakteristika MOSFETa. Efektivna pokretljivost. Teorija kvadratnog zakona.
  9. Bipolarni tranzistori (NPN i PNP). Struktura i kvalitativna analiza rada. Komponente struje u tranzistoru. Parametri performansi: efikasnost emitera, transportni faktor baze, strujno pojačanje u konfiguraciji sa zajedničkom bazom, strujno pojačanje u konfiguraciji sa zajedničkim emiterom. Osnovne pojačavačke konfiguracije. Statičke karakteristike bipolarnog tranzistora u aktivnom režimu. Slučaj kratke baze. Early-ev efekat. Režimi rada bipolarnog tranzistora:direktni i inverzni aktivni režim, zasićenje i zakočenje.