Лекция 3 МВЭ

Содержание

Слайд 2

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Законы сохранения числа частиц, импульса

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Законы сохранения числа частиц, импульса и энергии

(Взаимодействие потоков заряженных частиц с переменным электромагнитным полем)
1.4 Законы сохранения числа частиц, импульса и энергии
Временные и пространственные интервалы, характеризующие
движение носителей в разных средах. (Приложение №1 в Учебнике)
1.5 Особенности взаимодействия подвижных носителей заряда со статическим полем в вакууме и твердом теле.
Слайд 3

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Приближение времени релаксации. Процессы в природе по exp законам.

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Приближение времени релаксации. Процессы в природе по

exp законам.
Слайд 4

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Максвелловское время релаксации (заряда) .

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Максвелловское время релаксации (заряда) . Максвелловская частота

релаксации . Дифференциальная частота максвелловской релаксации .

Зарядовая неоднородность в п/п может нарастать!!!

Слайд 5

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Дебаевский радиус экранирования . Плазменная

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Дебаевский радиус экранирования . Плазменная частота .


Как бы мы не считали энергию – результат должен быть один и тот же.

Длина Дебая – функция температуры (энергии) электронов и уровня легирования.

Слайд 6

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Функция распределения Пример: Функция распределения Максвелла фазовое пространство

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Функция распределения


Пример: Функция распределения Максвелла


фазовое
пространство

Слайд 7

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Если есть процессы рассеяния, то

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3


Если есть процессы рассеяния, то правая

часть ненулевая, т.е.:

уравнение Власова

Для вакуумного случая (гидродинамический подход):

для плазмы твердого тела (гидродинамический подход):

Слайд 8

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Преобразуем КУБ, учитывая, что у

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3


Преобразуем КУБ, учитывая, что у скорости

2 компоненты: дрейфовая и тепловая
Слайд 9

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3


Слайд 10

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 (в приближении времени релаксации) Временные

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

(в приближении времени релаксации)
Временные и пространственные интервалы,

характеризующие процесс переноса носителей заряда
Самостоятельно. Приложение 1.


;

Слайд 11

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 ; Вакуум

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

;



Вакуум

Слайд 12

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 ; , Твердое тело

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3


;
,

Твердое тело

Слайд 13

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Слайд 14

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Слайд 15

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 1. «Очертания» пространства взаимодействия. (Типовые

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

1. «Очертания» пространства взаимодействия. (Типовые элементы приборов,

зазор взаимодействия).
2. Наведенный ток, теорема Шокли-Рамо.
3. Угол пролета, коэффициент взаимодействия.
4. Токи в пространстве взаимодействия.

«Некоторые понятия трудны для понимания не потому они сложны,
а потому, что не входят в круг наших понятий»
Козьма Прутков

Слайд 16

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Система электрических экранов ограничивает (определяет)

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Система электрических экранов ограничивает (определяет) пространство взаимодействия.

В качестве экранов выступают: металлические поверхности, полупроводник с противоположным типом проводимости (толщина!).

Катод, эмиттер, исток. Сетка, база, затвор. Анод, коллектор, сток

Пространство взаимодействия, пролетное пространство, область дрейфа

Слайд 17

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Одномерный случай, переменное (во времени)

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Одномерный случай,
переменное (во времени) и постоянное

поле, переменный и постоянный токи.
Слайд 18

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Из Уравнения сохранения энергии (см. Л3)

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Из Уравнения сохранения энергии (см. Л3)

Слайд 19

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 На экранирующих поверхностях наводятся заряды

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

На экранирующих поверхностях наводятся заряды противоположного знака.
При

движении свободных зарядов – движутся и наведенные, образуя так называемый наведенный ток.
Слайд 20

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Другой вариант вывода формулы для наведенного тока Теорема Шокли-Рамо

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Другой вариант вывода
формулы для наведенного тока

Теорема

Шокли-Рамо
Слайд 21

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 Для произвольного изменения поля в пространстве взаимодействия

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

Для произвольного изменения поля в пространстве взаимодействия

Слайд 22

Слайд № Л3 Микроволновая электроника Л3 сравним с периодом микроволновых колебаний

Слайд № Л3

Микроволновая электроника Л3

сравним с периодом микроволновых колебаний

Угол пролета

Коэффициент

взаимодействия

(если конвекционный ток изменяется только по фазе)

(Теория подобия)

Время пролета