Физика полупроводниковых приборов - Зи С.М.
Скачать (прямая ссылка):
приборов. Кратко рассматриваются распределение носителей и свойства
переноса применительно к трем важнейшим материалам: германию, кремнию и
арсениду галлия. Последняя и наиболее точная информация по этим
полупроводникам дается в таблицах и графиках гл. 2.
Часть 2 (гл. 3-7) касается приборов с одним или более взаимодействующими
р-п переходами. Классический р-п переход со средней величиной поля
рассматривается в гл. 3 как самостоятельно, так и е качестве составной
части приборов.
Когда р-п переход с обеих сторон легирован достаточно сильно, внутреннее
поле возрастает и начинается процесс туннелирования, в результате переход
приобретает новые свойства - становится туннельным диодом (гл. 4). Когда
р-п переход работает в области лавинного пробоя, он при соответствующих
условиях начинает действовать как лавинно-пролетный диод, который может
использоваться в качестве СВЧ-генератора (гл. Б).
В гл. 6 описывается плоскостной транзистор - полупроводниковый прибор,
основанный на взаимодействии между двумя близко расположенными р-п
переходами. Другие приборы с р-п переходами рассматриваются в гл. 7,
среди них р-п-р-п прибор с тремя переходами и полевой транзистор с р-п
переходом; последний использует поле на переходе для управления током,
текущим параллельно переходу.
Часть 3 (гл. 8-11) посвящена явлениям, происходящим на границе раздела
между полупроводником и другими материалами. Граница раздела с металлом,
в частности барьер Шоттки, рассмотрена
в гл. 8. Электрические свойства диода с барьером Шоттки аналогичны
свойствам асимметричного диода с резким р-п переходом, однако ои может
работать как прибор, основанный на принципе использования основных
носителей, с присущим ему большим быстродействием.
Приборам на основе структур металл - изолятор - полупроводник и
соответствующим вопросам физики поверхности посвящены гл. 9 и 10. Знание
"поверхностных состояний" важно не только применительно к приборам
данного класса, но также и потому, что они определяют надежность и
стабильность других полупроводниковых приборов. В гл. 11 -описаны
некоторые тонкопленочные приборы и приборы на основе "горячих"
электронов, которые также принадлежат к семейству приборов, использующих
свойства границы раздела металл - полупроводник.
Часть 4 (гл. 12, 13) рассматривает оптоэлектронные приборы, которые могут
детектировать, генерировать и преобразовывать световую энергию в
электрическую и наоборот.
Различным 'фотодетекторам " солнечным элементам посвящена гл. 12, гл. 13
- одному из важнейших оптоэлектрониых приборов - полупроводниковому
лазеру.
Часть 5 (гл. 14) рассматривает некоторые так называемые "объемные"
приборы, в первую очередь те, которые основаны на механизме междолинного
перехода (генератор Ганна и генератор в режиме с ограниченным накоплением
объемного заряда ОНОЗ). Эти приборы не связаны непосредственно ни с р-п
переходами, ни с явлениями на границе раздела, но они работают в области
достаточно сильных полей, так что обсуждение зависимости дрейфовой
скорости от напряженности поля и режимов работы подобных приборов
составляет основную часть гл. 14.
В начале каждой главы по приборам дается краткая предыстория создания и
развития данного прибора или группы родственных приборов.
Затем следует рассмотрение характеристик прибора и физических принципов
действия. Это вызвано желанием сделать каждую главу более или менее
обособленной от других глав, с тем чтобы лектор или читатель мог выбирать
их и располагать по своему усмотрению. Чтобы упростить систему
обозначений, простые символы были использованы по нескольку раз с разным
значением для различных приборов. Так, например, символ а обозначает
коэффициент усиления по току для плоскостных транзисторов в схеме с общей
базой, коэффициент оптического поглощения для фотодетекторов и
коэффициент ударной ионизации электронов для лавинно-пролетных диодов.
Это намного удобнее, чем использовать а только I раз, в результате чего
пришлось бы вводить более сложные обозначения для других применений. Но в
каждой главе данный символ используется лишь в одном значении и с самого
начала ему дается определение.
Многие символы имеют одинаковое или сходное значение на протяжении всей
книги, они собраны в перечне обозначений.
2. Классификация полупроводниковых приборов
В предыдущем разделе мы классифицировали полупроводниковые приборы в
зависимости от используемых материалов (только полупроводники или
сочетание металла, полупроводника и изолятора) и
Таблица 1-1
Приборы на основе объемного эффекта
Внешние воздействия
Число одновременно воздействующих факторов Вил воздействия Число
электродов Основные особенности Наименование прибора (где применяется)
ь 0 Пропускание света выше определенной частоты Оптическая и
электроннолучевая накачю Оптический фильтр Лазеоы
1 ? 2 J -= а? Отрицательное сопро-т! в шнле, управляемое
напряжением Отрицательное сопротивление управляемое током /= coast д я
