- •Введение
- •1. Физические основы работы приборов твердотельной электроники
- •1.1. Зонная структура полупроводников
- •1.2. Собственные и примесные полупроводники
- •1.3. Статистика электронов и дырок в полупроводниках. Концентрация носителей заряда и положение уровня Ферми
- •1.4. Концентрация электронов и дырок в собственном полупроводнике
- •1.5. Концентрация электронов и дырок в примесном полупроводнике
- •1.6. Определение положения уровня Ферми
- •1.7. Проводимость полупроводников
- •1.8. Токи в полупроводниках
- •1.9. Неравновесные носители. Генерация и рекомбинация носителей
- •1.10. Уравнение непрерывности
- •1.11. Электрические поля в кристаллах
- •2. Контактные явления
- •2.1. Разновидности электрических переходов и контактов
- •2.2. Электронно-дырочный переход
- •Равновесия
- •2.2.2. Контактная разность потенциалов
- •2.2.3. Ширина p-n-перехода
- •2.2.4. Прямое включение р-n-перехода
- •2.2.5. Уровень инжекции
- •2.2.6. Обратное включение р-n-перехода
- •2.2.7. Теоретическая вольт-амперная характеристика
- •2.2.8. Вольт-амперная характеристика реального
- •2.2.9. Вольт-амперная характеристика р-п-перехода в полулогарифмических координатах
- •2.2.10. Пробой р-п-перехода
- •2.2.11. Емкость p-n-перехода
- •2.2.12. Переходные процессы в p-n-переходах
- •2.2.13. Частотные свойства p-n-перехода
- •2.2.14. Эквивалентные схемы р-п-перехода
- •2.2.15. Влияние температуры на свойства
- •2.3. Разновидности электрических переходов
- •2.3.1. Гетеропереходы
- •2.3.2. Контакт полупроводников с одним типом электропроводности
- •2.3.3. Контакт металл – полупроводник. Барьер Шоттки
- •2.3.4. Омические контакты
- •2.3.5. Явления на поверхности полупроводников
- •3.2. Область пространственного заряда в равновесных условиях
- •3.3. Приповерхностная область пространственного заряда
- •3.4. Распределение плотности пространственного заряда, электрического поля и потенциала в идеальной
- •3.5. Вольт-фарадные характеристики идеальной
- •3.5.1. Емкость области пространственного заряда
- •3.5.2. Емкость мдп-структур
- •3.6. Компоненты заряда в реальном диоксиде кремния и их влияние на вфх мдп-структуры
- •3.7. Распределение плотности пространственного заряда, электрического поля и потенциала в реальной
- •3.8. Определение параметров мдп-структур на основе анализа c-V характеристик
- •4. Полупроводниковые диоды
- •4.1. Методы изготовления полупроводниковых диодов
- •4.2. Выпрямительные диоды
- •4.3. Варикапы
- •4.4. Стабилитроны
- •4.5. Туннельный и обращенный диоды
- •4.6. Высокочастотные и сверхвысокочастотные диоды
- •4.7. Импульсные диоды
- •5. Биполярные транзисторы
- •5.1. Структура и основные режимы работы
- •5.2. Схемы включения транзистора
- •5.3. Основные физические процессы в биполярных транзисторах
- •5.4. Модуляция сопротивления базы
- •5.5. Статические характеристики биполярных транзисторов
- •Как четырехполюсник
- •5.6. Эквивалентная схема биполярного транзистора
- •5.7. Дифференциальные параметры биполярных транзисторов в схеме с общей базой
- •5.8. Дифференциальные параметры биполярных транзисторов в схеме с общим эмиттером
- •5.9. Малосигнальные параметры биполярного транзистора
- •5.9.1. Система z-параметров
- •5.9.2. Система y-параметров
- •5.9.3. Система h-параметров
- •5.10. Частотные и импульсные свойства транзисторов
- •6. Тиристоры
- •6.1. Структура и принцип действия
- •6.2. Основные параметры тиристоров
- •6.3. Феноменологическое описание вах динистора
- •6.4. Способы включения и выключения тиристоров
- •7. Полевые транзисторы и приборы с зарядовой связью
- •7.1. Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом
- •7.3. Эффект смещения подложки
- •7.4. Эквивалентная схема мдп‑транзистора
- •7.5. Подпороговые характеристики мдп-транзистора
- •7.6. Приборы с зарядовой связью
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Библиографический список
1. Бонч‑Бруевич В.Л. Физика полупроводников/ В.Л. Бонч‑Бруевич, С. Г. Калашников. М.: Наука, 1977. 672 с.
2. Бормонтов Е.Н. Физика и метрология МДП-структур: учеб. пособие/ Е.Н. Бормонтов. Воронеж: ВГУ, 1997. 184 с.
3. Булычев А.Л. Электронные приборы/ А.Л. Булычев, В.А. Прохоренко. Минск: Вышэйш. шк., 1987. 316 с.
4. Дулин В.Н. Электронные приборы/ В.Н. Дулин. М.: Энергия, 1977. 424 с.
5. Гуртов В.А. Твердотельная электроника: учеб. пособие/ В.А. Гуртов. Петрозаводск, 2004. 312 с.
6. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: в 2-х кн.: пер. с англ./ С. Зи. М.: Мир, 1984.
7. Кремниевые планарные транзисторы/ под ред. Я.А. Федотова. М.: Советское радио, 1973. 336 с.
8. Крутякова М.Г. Полупроводниковые приборы и основы их проектирования/ М.Г. Крутякова, Н.А.Чарыков, В.В. Юдин. М.: Радио и связь, 1983. 352 с.
9. Маллер Р. Элементы интегральных схем /Р. Маллер, Т. Кейминс. М.: Мир, 1989. 630 с.
10. Морозова И.Г. Физика электронных приборов/ И.Г. Морозова. М.: Атомиздат, 1980. 392 с.
11. Пасынков В.В. Полупроводниковые приборы: учебник для вузов/ В.В. Пасынков, Л.К. Чиркин. СПб.: Лань, 2003. 480 с.
12. Полупроводниковые приборы. Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: справочник/ под ред. Н.А. Горюнова. М.: Энергоиздат, 1987. 743 с.
13. Полупроводниковые приборы. Транзисторы: справочник/ под. ред. Н.А. Горюнова. М.: Энергоиздат, 1986. 904 с.
14. Росадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника/ Л. Росадо. М.: Высш. шк., 1991. 351 с.
15. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем/ И.П. Степаненко. М.: Энергия, 1977. 671 с.
16. Тугов Н.М. Полупроводниковые приборы/ Н.М. Тугов, Б.А. Глебов, Н.А. Чарыков. М.: Энергоатомиздат, 1990. 576 с.
17. Федотов Я.Л. Основы физики полупроводниковых приборов/ Я.Л. Федотов. М.: Советское радио, 1969. 592 с.
18. Шалимова К.В. Физика полупроводников/ К.В. Шалимова. М.: Энергия, 1976. 416 с.
19. Щука А.А. Электроника: учеб. пособие/ А.А. Щука; под ред. А.С. Ситова. СПб: БХВ-Петербург, 2005. 800 с.
20. Электронные приборы/ под ред. Г.Г. Шишкина. М.: Энергоатомиздат, 1989. 496 с.
Оглавление
Введение |
3 |
1. Физические основы работы приборов твердотельной электроники |
5 |
1.1. Зонная структура полупроводников |
5 |
1.2. Собственные и примесные полупроводники |
7 |
1.3. Статистика электронов и дырок в полупроводниках. Концентрация носителей заряда и положение уровня Ферми |
8 |
1.4. Концентрация электронов и дырок в собственном полупроводнике |
12 |
1.5. Концентрация электронов и дырок в примесном полупроводнике |
13 |
1.6. Определение положения уровня Ферми |
15 |
1.7. Проводимость полупроводников |
16 |
1.8. Токи в полупроводниках |
17 |
1.9. Неравновесные носители. Генерация и рекомбинация носителей |
19 |
1.10. Уравнение непрерывности |
21 |
1.11. Электрические поля в кристаллах |
25 |
2. Контактные явления |
27 |
2.1. Разновидности электрических переходов и контактов |
27 |
2.2. Электронно-дырочный переход |
28 |
2.2.1. р-n-переход в состоянии термодинамического равновесия |
29 |
2.2.2. Контактная разность потенциалов |
34 |
2.2.3. Ширина p‑n-перехода |
35 |
2.2.4. Прямое включение р-n-перехода |
41 |
2.2.5. Уровень инжекции |
46 |
2.2.6. Обратное включение р-n-перехода |
48 |
2.2.7. Теоретическая вольт-амперная характеристика р-n-перехода |
51 |
2.2.8. Вольт-амперная характеристика реального р-n-перехода |
57 |
2.2.9. Вольт-амперная характеристика р-п-перехода в полулогарифмических координатах |
66 |
2.2.10. Пробой р-п-перехода |
68 |
2.2.11. Емкость p-n-перехода |
78 |
2.2.12. Переходные процессы в p-n-переходах |
82 |
2.2.13. Частотные свойства p-n-перехода |
89 |
2.2.14. Эквивалентные схемы р-п-перехода |
92 |
2.2.15. Влияние температуры на свойства р-п-перехода |
94 |
2.3. Разновидности электрических переходов |
98 |
2.3.1. Гетеропереходы |
98 |
2.3.2. Контакт полупроводников с одним типом электропроводности |
108 |
2.3.3. Контакт металл – полупроводник. Барьер Шоттки |
113 |
2.3.4. Омические контакты |
121 |
2.3.5. Явления на поверхности полупроводников |
125 |
3. Физика структуры металл-диэлектрик-полупро- водник |
129 |
3.1. Идеальная структура металл – диэлектрик – полупроводник |
129 |
3.2. Область пространственного заряда в равновесных условиях |
133 |
3.3. Приповерхностная область пространственного заряда |
139 |
3.4. Распределение плотности пространственного заряда, электрического поля и потенциала в идеальной МДП-структуре в режиме сильной инверсии |
142 |
3.5. Вольт-фарадные характеристики идеальной МДП-структуры |
146 |
3.5.1. Емкость области пространственного заряда |
146 |
3.5.2. Емкость МДП-структур |
149 |
3.6. Компоненты заряда в реальном диоксиде кремния и их влияние на ВФХ МДП-структуры |
153 |
3.7. Распределение плотности пространственного заряда, электрического поля и потенциала в реальной МДП-структуре в режиме сильной инверсии |
156 |
3.8. Определение параметров МДП-структур на основе анализа C-V характеристик |
161 |
4. Полупроводниковые диоды |
167 |
4.1. Методы изготовления полупроводниковых диодов |
167 |
4.2. Выпрямительные диоды |
172 |
4.3. Варикапы |
180 |
4.4. Стабилитроны |
183 |
4.5. Туннельный и обращенный диоды |
189 |
4.6. Высокочастотные и сверхвысокочастотные диоды |
195 |
4.7. Импульсные диоды |
198 |
5. Биполярные транзисторы |
202 |
5.1. Структура и основные режимы работы |
202 |
5.2. Схемы включения транзистора |
206 |
5.3. Основные физические процессы в биполярных транзисторах |
211 |
5.4. Модуляция сопротивления базы |
217 |
5.5. Статические характеристики биполярных транзисторов |
219 |
5.6. Эквивалентная схема биполярного транзистора |
223 |
5.7. Дифференциальные параметры биполярных транзисторов в схеме с общей базой |
228 |
5.8. Дифференциальные параметры биполярных транзисторов в схеме с общим эмиттером |
230 |
5.9. Малосигнальные параметры биполярного транзистора |
232 |
5.9.1.Система z- параметров |
233 |
5.9.2. Система y - параметров |
234 |
5.9.3. Система h - параметров |
235 |
5.10. Частотные и импульсные свойства транзисторов |
239 |
6. Тиристоры |
245 |
6.1. Структура и принцип действия |
245 |
6.2. Основные параметры тиристоров |
253 |
6.3. Феноменологическое описание ВАХ динистора |
254 |
6.4. Способы включения и выключения тиристоров |
260 |
7. Полевые транзисторы и приборы с зарядовой связью |
262 |
7.1. Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом |
264 |
7.2. МДП-транзисторы |
271 |
7.2.1. МДП-транзисторы со встроенным каналом |
276 |
7.2.2. МДП-транзисторы с индуцированным каналом |
278 |
7.3. Эффект смещения подложки |
279 |
7.4. Эквивалентная схема МДП-транзистора |
280 |
7.5. Подпороговые характеристики МДП-транзистора |
282 |
7.6. Приборы с зарядовой связью |
285 |
Заключение |
288 |
Библиографический список |
289 |
Учебное издание
Свистова Тамара Витальевна
ПРИБОРЫ ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ
ЭЛЕКТРОНИКИ
В авторской редакции
Подписано к изданию 12. 11.2012.
Объем данных 11,9 Мб.
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»