Физика полупроводниковых приборов - Зи С.М.
Скачать (прямая ссылка):
полупроводниковых приборов, что явилось результатом применения новых
материалов, успехов в области технологии и физики приборов.
Объем книги не позволяет рассмотреть все эти приборы. Однако была сделана
попытка включить в книгу наиболее важные из них, особенно
сверхвысокочастотные приборы, приборы, использующие свойства границы
раздела металл - полупроводник, и оптоэлектронные приборы, и дать по
возможности единообразное описание их. Автор надеется, что книга может
служить основой для понимания принципов действия других приборов, которые
здесь не рассмотрены и которых, возможно, даже пока не существует.
Эта книга была задумана как лекторские заметки по факультативному курсу
"Физика полупроводниковых приборов", а позднее она вылилась в полный курс
лекций по полупроводниковым приборам в Стивенсоновском технологическом
институте.
Количественные данные о свойствах полупроводников взяты в основном из
каталогов, составленных информационным центром "Хьюз Эйркрафт Ко". При
подготовке книги было использовано более 2 ггыс. статей по
полупроводниковым приборам. В начале каждой главы даются краткий
исторический обзор и краткое содержание главы. Физика приборов и ее
математический аппарат излагаются
Б последующих разделах в определенной логической последователь-ности без
ссылок на первоисточники. Ряд данных и многие иллюстрации заимствованы из
источников, указанных в кон( е каждой главы.
В гл. 2 собраны обширные сведения по трем важнейшим полупроводниковым
материалам: германию, кремнию и арсениду галлия. Эти данные использованы
при анализе характеристик приборов. В гл. 3-14 рассмотрены приборы
специального применения и группы приборов с аналогичными
характеристиками, причем каждый рассматривается независимо от других.
Например, если читателя интересуют приборы, основанные на объемном
эффекте, то он может обращаться непосредственно к последней главе, минуя,
предыдущие.
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Обозначение Наименование Единица измерения
а Постоянная решетки А
с@ Магнитная индукция вб/м2
С Скорость света в вакууме см/сек
С Емкость Ф
S3 ¦ Электрическое смещение к/см*
D Коэффициент диффузии см* 1 сек
Е Энергия эв
Ес Энергия дна зоны проводимости эв
ЕР Уровень Ферми эв
Ширина запрещенной зоны эв
Ev Энергия верха валентной зоны . эв
ё Напряженность электрического .поля в/см
, зе Напряженность магнитного поля э
ёс Критическая напряженность электрического поля в/см
ё т Максимальная напряженность электрического поля в/См
f Частота гц
F (Е) Функция распределения Ферми-Дирака дж-сек
ь Постоянная Планка
к Энергия фотона эв
1 Ток а
гс Коллекторный ток а
I Плотность тока а/см*
I* Пороговая плотность тока а/см*
k Постоянная Больцмана дж/в К
kT Тепловая энергия частицы эв
L Длина см или мкм
тк Масса свободного электрона кг
m* Эффективная масса кг
n Коэффициент преломления -
n Концентрация свободных электронов см~г
nt Собственная концентрация см~*
N Концентрация легирующей примеси см~*
NA Концентрация акцепторов см~3
Продолжение
Обозначение Наименование Единица измерения
Nc Эффективная плотность состояний в зоне проводимости СМ~3
Концентрация доноров СМ~3
Nv Эффективная плотность состояний в валентной зоне СМ~3
P Концентрация свободных дырок СМ~а
P Давление дин/см*
Q Величина заряда электрона к
Q SS Плотность поверхностных состояний заряд/см2
R Сопротивление ом
t Время сек
T Абсолютная температура °К
V Скорость носителей см/сек
Vsl Скорость, ограниченная рассеянием см/сек
Vth Тепловая скорость {V 3kT/m ) см/сек
и Напряжение в
Ubt Контактная разность потенциалов в
1'eb Напряжение эмиттер-база в
UB Пробивное напряжение в
W Толщина см или мкм
Толщина базы см или мкм
X Направление по оси х -
V Оператор дифференцирования
VT Температурный градиент °К /см
(r)0 Диэлектрическая проницаемость вакуума ф/см
?fi Диэлектрическая проницаемость полупроводника ф/см
Диэлектрическая проницаемость изолятора ф/см
es/e0 или Диэлектрическая постоянная
ei/e0
X Время жизни или время затухания сек
6 Угол рад
\ Длина волны мкм или А
V Частота электромагнитных колебаний гц
П родо лжете
Обозначениб Наименование Единица измерения
Но Магнитная проницаемость вакуума гп/см
Подвижность электронов см*/в-сек
Нр Подвижность дырок см? /в - сек
Р Удельное сопротивление ом-см
Ф Высота барьера в
Ф ВП Высота барьера Шоттки в полупровод- в
нике п-т па
фвР Высота барьера Шоттки в полупровод- 6
нике р-типа
Фш Работа выхода металла в
часть i
ФИЗИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВ
глава пВрваЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. Краткое содержание
Книга состоит из пяти частей.
Часть 1. Обзор физики и свойств полупроводников.
Часть 2. Приборы с р-п переходом.
Часть 3. Приборы, использующие свойства границы раздела металл -
полупроводник, и тонкопленочные приборы.
Часть 4. Оптоэлектронные приборы.
Часть 5. Приборы на основе объемного эффекта.
Глава 2 части 1 содержит описание общих свойств материалов, используемое
в данной книге в качестве основы для понимания и расчета характеристик
