Принципы синергетики в подготовке специалистов физико-технического профиля

Abstract

В статье рассмотрены вопросы использования основных принципов синергетики в подготовке спе- циалистов физико-технического профиля при изучении дисциплины «Физическая электроника». Работа основана на многолетнем опыте преподавания авторами названной дисциплины на кафедре радиофизики и электроники Карагандинского государственного университета им. академика Е.А. Букетова. Показано, что система «полупроводниковая структура + внешний источник электриче- ской энергии» может рассматриваться как открытая неравновесная термодинамическая система, в которой получают развитие кооперативные процессы стихийной самоорганизации за счет постоян- ного обмена энергией и веществом. Проанализированы физические процессы в биполярных транзи- сторах в активном режиме работы. Путем качественного теоретического анализа установлено, что в рассматриваемой системе возникают взаимосодействующие самоорганизующиеся процессы, в ре- зультате которых происходит самопроизвольное понижение потенциального барьера в области эмит- терного и повышение аналогичного барьера в области коллекторного переходов; наблюдается само- произвольная инжекция неосновных носителей заряда в базу, в результате чего происходит самопро- извольное увеличение концентрации неосновных носителей заряда в приграничном с переходом слое базы. Cамопроизвольный перенос носителей заряда через базу к коллектору вызывает самопроиз- вольное понижение сопротивления коллекторного перехода до сопротивления прямосмещенного эмиттерного перехода и т.д. Все перечисленные выше процессы обусловливают самопроизвольное перераспределение напряжения источника питания, в результате чего мощность на выходе транзисто- ра начинает превышать мощность на его входе, т.е. биполярный транзистор будет усиливать мощ- ность.