М.: СевНТУ, 2004. - 635 с. - ISBN 966-7473-70-8.
В учебном пособии рассмотрены физические процессы в полупроводниковых приборах и базовых логических цифровых интегральных схемах; конструктивно-технологические основы проектирования и изготовления элементов и устройств твердотельной электроники, включая технологию монолитных, гибридных интегральных схем и поверхностного монтажа; основные области применения активных приборов и интегральных схем.
Для студентов и аспирантов высших учебных заведений по направлению «Электроника» (дисциплины СРФ, ТТЭ, ФППП, "введение в электронику"), а также может быть полезно широкому кругу специалистов в области твердотельной электроники.
Содержание.
Принятые обозначения.
Введение.
Приборы твердотельной электроники – элементная база микроэлектроники.
Основные этапы развития твердотельной электроники.
Классификация элементов твердотельной электроники по физическим процессам и явлениям.
Основные цели и содержание микроэлектроники.
Технологические основы твердотельной электроники и микроэлектроники.
Базовые операции технологического процесса изготовления твердотельных приборов и интегральных схем (ИС).
Технологические основы производства гибридных интегральных схем (ГИС).
Основы технологии поверхностного монтажа.
Элементы физики полупроводников.
Классификация материалов твердотельной электроники.
Элементы зонной теории твердого тела.
Генерация и рекомбинация носителей заряда.
Равновесная концентрация носителей заряда в полупроводнике.
Собственный и примесный полупроводники.
Время жизни неравновесных носителей заряда.
Токи в полупроводниках.
Эффекты сильных электрических полей.
Оптические и фотоэлектрические свойства.
Элементы физики поверхности полупроводников.
Фундаментальные уравнения физики полупроводников.
Контакт металл – полупроводник.
Термоэлектронная эмиссия, термодинамическая работа выхода.
Система металл – вакуум – полупроводник, контактная разность потенциалов.
Запорный (барьер Шоттки) и антизапорный контакты металл-полупроводник (МП).
Предельные случаи контакта МП.
Распределение объемного заряда, концентрации носителей, поля и потенциала в барьере Шоттки.
Барьер Шоттки в неравновесных условиях.
Вольтамперная характеристика барьера Шоттки.
Реальный контакт металл – полупроводник.
Ёмкость запорного контакта металл – полупроводник.
Эквивалентная схема барьера Шоттки на переменном сигнале.
Оммический контакт.
Применение барьера Шоттки в электронике.
Р-n переход (2 файла).
Методы получения р-n переходов.
Образование р-n перехода, контактная разность потенциалов.
Распределение заряда, концентрации носителей, поля и потенциала в р-n переходе.
Р-n переход в неравновесных условиях.
Диодная теория выпрямления по Шокли.
Р-і-n переход.
Токи рекомбинации – генерации в р-n переходе.
Р-n переход с ограниченной базой.
Р-n переход на больших уровнях инжекции.
Суммарный ток р-n перехода.
Реактивные свойства р-n перехода.
Пробой р-n перехода.
Гетеропереходы.
Полупроводниковые диоды.
Выпрямительные диоды.
Импульсные диоды.
Диоды с накоплением заряда.
Параметрические диоды и варикапы.
Стабилитроны.
Сверхвысокочастотные диоды.
Туннельные диоды.
Диоды Ганна.
Лавинно – пролётные диоды.
Инжекционно – пролётные диоды.
Биполярный транзистор (3 файла).
Принцип действия биполярного транзистора.
Схемы включения транзистора как усилительного элемента.
Коэффициент передачи тока биполярного транзистора.
Зависимость коэффициента передачи тока от режимов работы.
Статические характеристики биполярного транзистора.
Стационарные режимы работы транзистора.
Дрейфовый транзистор и другие разновидности биполярных транзисторов.
Частотные свойства биполярного транзистора.
Транзистор как элемент схемы.
Работа транзистора в импульсных схемах.
Область безопасной работы транзистора и пути её расширения.
Приборы на основе р-n-р-n структур.
Назначение приборов на основе р-n-р-n структур.
Принцип действия тиристоров.
Вольтамперная характеристика тиристора.
Статические параметры тиристора.
Динамические параметры тиристора.
Способы включения тиристора.
Способы выключения тиристора.
Запираемый тиристор.
Симисторы.
Эффекты dI/dt и dU/dt в тиристорах.
Влияние температуры на параметры тиристора.
Полевые транзисторы (3 файла).
Классификация и область применения.
Канальный транзистор с управляющим р-n переходом.
Канальный транзистор с управляющим барьером Шоттки.
Гетероструктурный канальный транзистор с барьером Шоттки.
Полевые транзисторы с изолированным затвором.
Мощные полевые транзисторы.
Базовые элементы цифровых логических интегральных схем.
Основные логические элементы булевой алгебры.
Основные характеристики и параметры логических элементов.
Базовые элементы биполярных цифровых логических ИС.
Базовые элементы цифровых логических ИС на полевых транзисторах.
Библиографический список.
В учебном пособии рассмотрены физические процессы в полупроводниковых приборах и базовых логических цифровых интегральных схемах; конструктивно-технологические основы проектирования и изготовления элементов и устройств твердотельной электроники, включая технологию монолитных, гибридных интегральных схем и поверхностного монтажа; основные области применения активных приборов и интегральных схем.
Для студентов и аспирантов высших учебных заведений по направлению «Электроника» (дисциплины СРФ, ТТЭ, ФППП, "введение в электронику"), а также может быть полезно широкому кругу специалистов в области твердотельной электроники.
Содержание.
Принятые обозначения.
Введение.
Приборы твердотельной электроники – элементная база микроэлектроники.
Основные этапы развития твердотельной электроники.
Классификация элементов твердотельной электроники по физическим процессам и явлениям.
Основные цели и содержание микроэлектроники.
Технологические основы твердотельной электроники и микроэлектроники.
Базовые операции технологического процесса изготовления твердотельных приборов и интегральных схем (ИС).
Технологические основы производства гибридных интегральных схем (ГИС).
Основы технологии поверхностного монтажа.
Элементы физики полупроводников.
Классификация материалов твердотельной электроники.
Элементы зонной теории твердого тела.
Генерация и рекомбинация носителей заряда.
Равновесная концентрация носителей заряда в полупроводнике.
Собственный и примесный полупроводники.
Время жизни неравновесных носителей заряда.
Токи в полупроводниках.
Эффекты сильных электрических полей.
Оптические и фотоэлектрические свойства.
Элементы физики поверхности полупроводников.
Фундаментальные уравнения физики полупроводников.
Контакт металл – полупроводник.
Термоэлектронная эмиссия, термодинамическая работа выхода.
Система металл – вакуум – полупроводник, контактная разность потенциалов.
Запорный (барьер Шоттки) и антизапорный контакты металл-полупроводник (МП).
Предельные случаи контакта МП.
Распределение объемного заряда, концентрации носителей, поля и потенциала в барьере Шоттки.
Барьер Шоттки в неравновесных условиях.
Вольтамперная характеристика барьера Шоттки.
Реальный контакт металл – полупроводник.
Ёмкость запорного контакта металл – полупроводник.
Эквивалентная схема барьера Шоттки на переменном сигнале.
Оммический контакт.
Применение барьера Шоттки в электронике.
Р-n переход (2 файла).
Методы получения р-n переходов.
Образование р-n перехода, контактная разность потенциалов.
Распределение заряда, концентрации носителей, поля и потенциала в р-n переходе.
Р-n переход в неравновесных условиях.
Диодная теория выпрямления по Шокли.
Р-і-n переход.
Токи рекомбинации – генерации в р-n переходе.
Р-n переход с ограниченной базой.
Р-n переход на больших уровнях инжекции.
Суммарный ток р-n перехода.
Реактивные свойства р-n перехода.
Пробой р-n перехода.
Гетеропереходы.
Полупроводниковые диоды.
Выпрямительные диоды.
Импульсные диоды.
Диоды с накоплением заряда.
Параметрические диоды и варикапы.
Стабилитроны.
Сверхвысокочастотные диоды.
Туннельные диоды.
Диоды Ганна.
Лавинно – пролётные диоды.
Инжекционно – пролётные диоды.
Биполярный транзистор (3 файла).
Принцип действия биполярного транзистора.
Схемы включения транзистора как усилительного элемента.
Коэффициент передачи тока биполярного транзистора.
Зависимость коэффициента передачи тока от режимов работы.
Статические характеристики биполярного транзистора.
Стационарные режимы работы транзистора.
Дрейфовый транзистор и другие разновидности биполярных транзисторов.
Частотные свойства биполярного транзистора.
Транзистор как элемент схемы.
Работа транзистора в импульсных схемах.
Область безопасной работы транзистора и пути её расширения.
Приборы на основе р-n-р-n структур.
Назначение приборов на основе р-n-р-n структур.
Принцип действия тиристоров.
Вольтамперная характеристика тиристора.
Статические параметры тиристора.
Динамические параметры тиристора.
Способы включения тиристора.
Способы выключения тиристора.
Запираемый тиристор.
Симисторы.
Эффекты dI/dt и dU/dt в тиристорах.
Влияние температуры на параметры тиристора.
Полевые транзисторы (3 файла).
Классификация и область применения.
Канальный транзистор с управляющим р-n переходом.
Канальный транзистор с управляющим барьером Шоттки.
Гетероструктурный канальный транзистор с барьером Шоттки.
Полевые транзисторы с изолированным затвором.
Мощные полевые транзисторы.
Базовые элементы цифровых логических интегральных схем.
Основные логические элементы булевой алгебры.
Основные характеристики и параметры логических элементов.
Базовые элементы биполярных цифровых логических ИС.
Базовые элементы цифровых логических ИС на полевых транзисторах.
Библиографический список.