Формирование понятия отрицательного сопротивления в курсе общей физики технических вузов

https://doi.org/10.20339/AM.11-17.056

С.П. Бабенко,

д-р техн. наук, профессор

кафедры физики

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

e-mail: babenkosvetlana@mail.ru

А.В. Бадьин,

канд. физ.-мат. наук, доц.

кафедры математики Физического факультета

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

e-mail: badyin@phys.msu.ru

Представлен анализ понятия отрицательного сопротивления в курсе общей физики технических вузов при знакомстве с законами постоянного тока, которое далее может углубляться при знакомстве с электропроводностью твердых тел и полупроводниковыми приборами. В данной работе предлагается, не меняя учебной программы, расширить представление студентов о понятии отрицательного сопротивления, роли этого понятия в развитии полупроводниковой радиоэлектроники. Это должно повысить их эрудицию в направлении создания и применения широкого класса современных полупроводниковых приборов. Кроме того, знакомство с природой обратной связи полупроводниковых автогенераторов покажет важнейшую роль теоретических знаний, полученных в разделе знакомства с элементами физики твердого тела, в решении современных практических задач.

Ключевые слова: отрицательное сопротивление, обратная связь, диод Ганна, туннельный диод, лавинно-пролетный диод, автогенераторы.

Литература

1.Лосев О.В. Детектор-генератор, детектор-усилитель // Телеграфия и телефония без проводов. — 1922. — № 14. — С. 374–386.

2.Лосев О.В. Генерирующие точки кристалла // Телеграфия и телефония без проводов. — 1922. — № 15. — С. 564–569.

3. Esaki, L. New Phenomenon in Narrow Germanium p‑n Junctions. Physical Review. 1958, vol. 109, no. 2, p. 603.
4. Gann, J.D. The discovery of microwave oscillations in gallium arsenide. IEEE Transactions on Electron Devices. 1976, vol. 23, no. 7, pp. 705–713.

5.Царапкин Д.П. Генераторы СВЧ на диодах Ганна. — М., 1982.

6. Bosch B.G. Engelmann R.W. H. Gunn-effect electronics. London, 1975.

7.Левинштейн М.Е., Пожела Ю.К., Шур М.С. Эффект Ганна. — М., 1975.

8. Hilsum C. Transferred Electron Amplifiers and Oscillators. Proceedings of the IRE. 1962, vol. 50, no. 2, pp. 185–189.

9.. 1965, vol. 14, no. 16, p. 639.

10.Тагер А.С., Вальд-Перлов В.М. Лавинно-пролетные диоды и их применение в технике СВЧ. — М., 1968.

11.Гаряинов С.А., Абезгауз И.Д. Полупроводниковые приборы с отрицательным сопротивлением. — М., 1970.

12. Shockley W. Negative resistance arising from transit time in semiconductor diodes. The Bell System Technical Journal, vol. 33, no. 4, pp. 799–826.