Tài liệu học tập Tài liệu chính: Slide bài giảng Bài giảng Cấu kiện điện tử và quang điện tử, Đỗ Mạnh Hà, Học viện CNBCVT, 2009-2010 Tài liệu tham khảo: Electronic Devices and
Trang 1BÀI GIẢNG MÔN
CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ & QUANG ĐIỆN TỬ
Giảng viên: ThS Trần Thục Linh
Điện thoại/E-mail: 0914932955/thuclinh_dt@yahoo.com
Bộ môn: Kỹ thuật điện tử - Khoa Kỹ thuật điện tử 1
Trang 2Nội dung môn học
Chương 1- Giới thiệu chung
Chương 2- Cấu kiện thụ động
Chương 3- Vật lý bán dẫn
Chương 4- Diode (Điốt)
Chương 5- BJT (Transistor lưỡng cực)
Chương 6- FET (Transistor hiệu ứng trường)
Chương 7- Thyristors: SCR – Triac – Diac - UJT
Chương 8- Cấu kiện quang điện tử
Trang 3Tài liệu học tập
Tài liệu chính:
Slide bài giảng
Bài giảng Cấu kiện điện tử và quang điện tử, Đỗ Mạnh Hà,
Học viện CNBCVT, 2009-2010
Tài liệu tham khảo:
Electronic Devices and Circuit Theory , Ninth edition,
Robert Boylestad, Louis Nashelsky, Prentice - Hall International, Inc, 2006
Linh kiện bán dẫn và vi mạch, Hồ văn Sung, NXB GD, 2005
Giáo trình Cấu kiện điện tử và quang điện tử, Trần Thị Cầm,
Học viện CNBCVT, 2002
Trang 4Yêu cầu môn học
viên yêu cầu
Kiểm tra : - Câu hỏi ngắn
- Bài tập
Thi kết thúc:
- Lý thuyết: + Trắc nghiệm
+ Câu hỏi ngắn
- Bài tập
Trang 5Chương 1- Giới thiệu chung
1 Giới thiệu chung về cấu kiện điện tử
2 Phân loại cấu kiện điện tử
3 Giới thiệu về vật liệu điện tử
4 Giới thiệu các phần mềm EDA hỗ trợ môn học
Trang 61 Giới thiệu chung về Cấu kiện điện tử
Cấu kiện điện tử là các phần tử linh kiên rời rạc, mạch tích hợp (IC) … tạo nên mạch điện tử, hệ thống điện tử
Cấu kiện ĐT ứng dụng trong nhiều lĩnh vực Nổi bật nhất
là ứng dụng trong lĩnh vực điện tử - viễn thông, CNTT
Cấu kiện ĐT rất phong phú, nhiều chủng loại đa dạng
Công nghệ chế tạo linh kiện điện tử phát triển mạnh mẽ, tạo ra những vi mạch có mật độ rất lớn (Vi xử lý Pentium 4: > 40 triệu Transistor,…)
Xu thế các cấu kiện điện tử có mật độ tích hợp ngày càng cao, tính năng mạnh, tốc độ lớn…
Trang 7Vi mạch và ứng dụng
xử lý audio/video
Trang 8Ứng dụng của linh kiện điện tử
Chips…
Trang 9Lịch sử phát triển công nghệ (1)
(ICs) có thể tìm thấy khắp nơi trong cuộc sống (Walkman, TV, ôtô, máy giặt, máy điều hoà, máy tính,…) Những thiết bị này có chất lượng ngày càng cao với giá thành rẻ hơn
nghiệp máy tính là việc thông qua các kỹ thuật và kỹ năng công nghiệp tiên tiến người ta chế tạo được các transistor với kích thước ngày càng nhỏ → giảm giá thành và công suất
→ SV hiểu được mối quan hệ giữa cấu tạo hình học và các tham số của vật liệu; hiểu được các đặc tính về điện của chúng
Trang 10 1883 Thomas Alva Edison (“Edison Effect”)
Diode”)
Vacuum tube devices continued to evolve
1940 Russel Ohl (PN junction)
Audion (Triode)
1906, Lee De Forest
First point contact transistor
(germanium)
1947, John Bardeen and Walter
Brattain Bell Laboratories
Trang 11 1958 Jack Kilby (Integrated circuit)
Semiconductor
1958
First integrated circuit
(germanium), 1958
Jack S Kilby, Texas
Instruments Contained five components,
three types:
Transistors, resistors and
capacitors
Trang 12Đặc điểm phát triển của mạch tích hợp (IC)
Tỷ lệ giá thành/tính năng của IC giảm 25% –30% mỗi
năm.
Số chức năng, tốc độ, hiệu suất cho mỗi IC tăng:
Trang 142 Phân loại cấu kiện điện tử
2.1 Phân loại dựa trên đặc tính vật lý
2.2 Phân loại dựa trên chức năng xử lý tín hiệu
2.3 Phân loại theo ứng dụng
Trang 15 Linh kiện hoạt động trên nguyên lý điện từ và hiệu ứng bề mặt: điện trở bán dẫn, DIOT, BJT, JFET, MOSFET, điện dung
MOS… IC từ mật độ thấp đến mật độ siêu cỡ lớn UVLSI
Photođiot, PIN, APD, CCD, họ linh kiện phát quang LED, LASER,
họ linh kiện chuyển hoá năng lượng quang điện như pin mặt trời,
họ linh kiện hiển thị, IC quang điện tử
nhiệt, điện, từ, hoá học; họ sensor cơ, áp suất, quang bức xạ, sinh học và các chủng loại IC thông minh dựa trên cơ sở tổ hợp công nghệ IC truyền thống và công nghệ chế tạo sensor
mới: các linh kiện được chế tạo bằng công nghệ nano có cấu
trúc siêu nhỏ: Bộ nhớ một điện tử, Transistor một điện tử, giếng
và dây lượng tử, linh kiện xuyên hầm một điện tử, …
Trang 162.2 Phân loại dựa trên chức năng xử lý tín hiệu
Trang 172.3 Phân loại theo ứng dụng
Linh kiện thụ động: R,L,C…
Linh kiện tích cực: DIOT, BJT, JFET, MOSFET…
Vi mạch tích hợp IC: IC tương tự, IC số, Vi xử lý…
Linh kiện chỉnh lưu có điều khiển
Linh kiện quang điện tử: Linh kiện thu quang, phát quang
Trang 183 Giới thiệu về vật liệu điện tử
3.1 Chất cách điện
3.2 Chất dẫn điện
3.3 Vật liệu từ
3.4 Chất bán dẫn (Chương 3)
Trang 19Cơ sở vật lý của vật liệu điện tử
Lý thuyết vật lý chất rắn
Lý thuyết vật lý cơ học lượng tử
Lý thuyết dải năng lượng của chất rắn
Lý thuyết vật lý bán dẫn
Trang 20Lý thuyết vật lý chất rắn
tinh thể rắn
xếp theo một trật tự nhất định, chỉ cần biết vị trí và một vài đặc tính của một số ít nguyên tử ta có thể đoán vị trí và bản chất hóa học của tất cả các nguyên tử trong mẫu
nguyên tử Những miền có trật tự như vậy được ngăn cách bởi
bờ biên và dọc theo bờ biên này không có trật tự - cấu trúc đa
tinh thể
các tính chất điện của vật liệu
