Физика полупроводниковых приборов - Зи С.М.
Скачать (прямая ссылка):
твором
МОП-транзистор 10
Т онкопленочный 11
транзистор
Транзистор с 11
"горячими" элек-
тронами
Приборы на основе объемного эффекта Глава
Ограничитель тока 7
Фоторе- зистСр 12
Лазер с оптической Или электроннолучевой накачкой 13
Криозар 14
Г енера-тор Ганна 14
Приборы на основе эффекта . Холла 14
Термистор 14
Внешние воздействия Число электродов
Электрическое (<?) поле, магнитное (3?) поле, температура (Г),
температурный градиент (Д7'), излучение (Tiv), давление (Р) и т. д.
Без электродов, два вывода, три вывода, четыре вывода и т. д.
сколькими поверхностями раздела) приборы, причем внешние воздействия
будут ггонкладываться последовательно. Таблица 1-1 содержит некоторые
типы приборов с объемным эффектом. В табл. 1-2 собраны некоторые
распространенные однопереходные приборы, в табл. 1-3 - многопереходиые
приборы. Эти перечни не исчерпывают всех возможных приборов.
Расширяя перечень эффектов и воздействий, можно классифици-,. ровать
подобным образом и другие полупроводниковые приборы. В табл. 1-4
приведены все приборы, которые будут рассматриваться в этой книге. Все
они классифицированы по трем упомянутым группам. Отметим, что одна глава
может включать приборы из всех трех групп. Например, в гл. 7 мы будем
рассматривать ограничители тока (объемный эффект), полевой диод (один р-п
переход) и полевой транзистор с р-п переходом (многопереходный прибор).
3. Примечания
Следует упомянуть о некоторых интересных мыслях, имеющих отношение к
содержанию этой книги.
Во-первых, область электроники вообще и полупроводниковых приборов в
частности столь динамична и претерпевает столь быстрые изменения, что
понятия сегодняшнего дня могут оказаться устаревшими уже завтра. Напомним
такие безапелляционные высказывания в качестве "последнего слова науки"
[Л. 2]:
"Им никогда не заменить дымовые сигналы в качестве самого быстрого
средства связи!" - вождь племени Белое Облако.
"Телеграф - это последнее, что может быть достигнуто в области быстрой
связи" - "Engineer", 50-е годы прошлого века.
"Получив вакуумную лампу, мы достигли зенита нашего потенциала в области
связи" - "Engineer", 20-е годы нашего века.
"Транзисторы - это последняя ступенька пути к быстрым, надежным средствам
связи" - "Engineer"; 50-е годы
"Интегральные схемы - это IT (Международная телесвязь)! Они, вероятно,
уже не пойдут дальше (c)того революционизирующего нового .понятия" -
"Engineer", 60-е годы.
Итак, нам необходимо изучить основные физические процессы и приобрести
достаточные знания в области физики и математики, чтобы оценивать,
понимать и отвечать на'любые события в этих быстро развивающихся
областях.
Нам необходимо считаться и с широким применением цифровых вычислительных
машин почти в любой области. Цифровая ЭВМ - это по существу современная
быстродействующая, универсальная "логарифмическая линейка", с помощью
которой мы можем решать многие проблемы, выполнять почти мгновенно
миллионы вычислений, макетировать быстрые изменения характеристик п
получать результаты, даже не начав экспериментальные исследования. Многие
теоретические выводы и примеры в данной книге были получены именно с
помощью ЭВМ, так что читатель, мы надеемся, приобретет необходимое знание
основ вычислительной техники.
Необходимо заметить, что многие приборы, особенно СВЧ-прибо-ры, лавинно-
пролегные диоды (ЛПД) и генераторы, использующие эффект Ганна, еще
находятся в jgf |и Ц* исследования.
Их работа в режиме больших сигналов и окончательный характери стики
сейчас изучены далеко не полностью. Материал/изложенный в этой книге,
может служить лишь основой, с тем чТобы читатель продолжал
консультироваться с оригинальными работами в этой области, не принимая
слепо на веру все высказанные здесь положения. Кроме того, посещение
технических конференций для обмена опытом, ознакомления и дискуссирования
новых идей в технике поможет в устранении недоразумений, оживит
инициативу и будет стимулировать появление новых идей.
Интегральные схемы в этой книге не рассматриваются, так как они
представляют собой в сущности технологию, а здесь в первую очередь будут
рассматриваться вопросы физики и принципы работы отдельных приборов как
основных функциональных блоков интегральных схем. Только вполне изучив
отдельные приборы, можно будет полностью использовать их в качестве
дискретных компонентов или интегральных систем.
ЧАСТ^Ь II
ПРИБОРЫ С р-п ПЕРЕХОДАМИ
ГЛАВА ВТОРАЯ
ФИЗИКА И СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ
1. Введение
Физика полупроводниковых приборов, как это легко понять, определяется
физикой соответствующих полупроводников. Цель настоящей главы - изложить
сводные данные о физике и свойствах полупроводников. Это изложение
охватывает небольшое число данных, опубликованных в литературе; сюда
включены лишь такие сведения, которые необходимы при разработке
полупроводниковых приборов.
Более детальные сведения по физике полупроводников читатель может
получить из справочников и обзорных работ [Л. 1-4, ДЛ 1-3].
