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Halbleiter. Moderne Lösungen in integrierten Schaltkreisen - Chenming Calvin Hu

Halbleiter. Moderne Lösungen in integrierten Schaltkreisen - Chenming Calvin Hu

Index: KSZ-06323 EAN: 9788328320901
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Übersetzung: Konrad Matuk. Verlag: Helion. Das Buch enthält nützliches Wissen über Transistoren und Schaltungsdesign unter Verwendung dieser revolutionären elektronischen Komponenten.

Halbleiter. Moderne Lösungen in integrierten Schaltkreisen - Chenming Calvin Hu
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Beschreibung

Das Buch enthält nützliches Wissen über Transistoren und Schaltungsdesign unter Verwendung dieser revolutionären elektronischen Komponenten. Das Buch richtet sich in erster Linie an Studierende technischer Fakultäten, wird aber auch gerne von Doktoranden, Ingenieuren und Naturwissenschaftlern genutzt.

Der Autor präsentiert eine eingehende Analyse von Problemen im Zusammenhang mit den grundlegenden Komponenten elektronischer Schaltungen. Es führt in die Funktionsweise von Geräten wie Photovoltaikzellen, LEDs, Laserdioden usw. ein. Das Buch ermöglicht es Ihnen, die Regeln und Vorschriften zu verstehen und praktisches Wissen auf dem Gebiet der Elektronik zu beherrschen, das auch die Grundlage für andere technische Bereiche darstellt , wie Informatik.

Das Buch beinhaltet:

  • Einführung in Halbleiterthemen einschließlich der Rekombination von Elektronen und Elektronenlöchern
  • Beschreibung der Produktionstechnologie von Halbleiterbauelementen;
  • das Funktionsprinzip des pn-Übergangs und des Metall-Halbleiter-Übergangs;
  • Informationen über MOS-Transistoren und CCD- und CMOS-Matrizen;
  • Kenntnisse über MOFSET-Transistoren, SRAM, DRAM und Flash-Speicher;
  • Beschreibung von Bipolartransistoren

Ein Auszug aus dem Buch zum Online-Lesen .

Inhalt

Vorwort (11)
Über den Autor (13)

1. Halbleiter: Elektronen und Löcher in Halbleitern (15)

  • 1.1. Kristalline Siliziumstruktur (16)
  • 1.2. Modell von Elektronenbindungen und Löchern (18)
  • 1.3. Energetisches Bandmodell (22)
  • 1.4. Halbleiter, Isolatoren und Leiter (27)
  • 1.5. Elektronen und Löcher (29)
  • 1.6. Zustandsdichte (32)
  • 1.7. Thermisches Gleichgewicht und Fermifunktion (33)
  • 1.8. Konzentrationen von Elektronen und Löchern (37)
  • 1.9. Allgemeine Überlegungen zu Nip-Parametern
  • 1.10. Medienkonzentrationen bei sehr niedrigen und sehr hohen Temperaturen (47)
  • 1.11. Kapitelzusammenfassung (47)
  • Aufgaben (49)
  • Bibliographie (54)
  • Publikationen mit allgemeinem Bezug zum Thema des Kapitels (55)

2. Bewegung und Rekombination von Elektronen und Löchern (57)

  • 2.1. Thermische Bewegung (57)
  • 2.2. Treiben (60)
  • 2.3. Diffusionsstrom (69)
  • 2.4. Beziehung zwischen dem Diagramm der Energieniveaus und Spannung und Feld
  • elektrisch (71)
  • 2.5. Einsteins Beziehung zwischen D und ((71)
  • 2.6. Elektronenlochrekombination (74)
  • 2.7. Thermische Erzeugung (77)
  • 2.8. Quasi-Gleichgewicht und Quasi-Fermi-Niveaus (77)
  • 2.9. Kapitelzusammenfassung (79)
  • Aufgaben (81)
  • Bibliographie (84)
  • Publikationen mit allgemeinem Bezug zum Thema des Kapitels (84)

3. Fertigungstechnik von Halbleiterbauelementen (85)

  • 3.1. Einführung in die Komponentenfertigung (86)
  • 3.2. Siliziumoxidation (88)
  • 3.3. Lithografie (89) 3.4. Ätzmusterübertragung (96)
  • 3.5. Halbleiterdotierung (99)
  • 3.6. Dotierstoffdiffusion (101)
  • 3.7. Abscheidung dünner Schichten (105)
  • 3.8. Der Prozess des Herstellens von Verbindungen zwischen Komponenten 110
  • 3.9. Prüfung, Montage und Qualifizierung (113)
  • 3.10. Kapitelzusammenfassung – Musterkomponenten-Herstellungsprozess 114
  • Aufgaben (116)
  • Bibliographie (120)
  • Publikationen mit allgemeinem Bezug zum Thema des Kapitels (121)

4. Der pn-Übergang und der Metall-Halbleiter-Übergang (123)

  • Teil I. Der pn-Übergang (123)
    • 4.1. Theoretische Probleme im Zusammenhang mit dem pn-Übergang 124
    • 4.2. Das Sperrschichtmodell
    • 4.3. PN-Übergang und Sperrvorspannung (133)
    • 4.4. Kapazitive Spannungskennlinien (134)
    • 4.5. Durchschlag des pn-Übergangs (136)
    • 4.6. Injektion von Ladungsträgern in Leitungspolarisation und Quasi-Gleichgewichtsbedingungen
    • Küstenlinie (141)
    • 4.7. Kontinuitätsgleichung (144)
    • 4.8. Redundante Träger im pn-Übergang in Vorwärtsrichtung (146)
    • 4.9. Strom-Spannungs-Kennlinien einer Halbleiterdiode (150)
    • 4.10. Frachtlagerung (154)
    • 4.11. Kleinsignal-Diodenmodell (155)
  • Teil II. Verwendung in optoelektronischen Bauelementen (156)
    • 4.12. Solarzellen (156)
    • 4.13. Leuchtdioden und Halbleiterbeleuchtung (164)
    • 4.14. Laserdioden (170)
    • 4.15. Fotodioden (175)
  • Teil III. Metall-Halbleiterverbinder (176)
    • 4.16. Schottky-Barriere (176)
    • 4.17. Thermoelektronenemissionstheorie (181)
    • 4.18. Schottky-Dioden (182)
    • 4.19. Anwendung von Schottky-Dioden (184)
    • 4.20. Quantenmechanisches Tunneln (186)
    • 4.21. Ohmscher Kontakt (186)
    • 4.22. Kapitelzusammenfassung 190
    • Aufgaben (194)
    • Bibliographie (204)
    • Publikationen mit allgemeinem Bezug zum Thema des Kapitels (205)


5. MOS-Kondensator (207)

  • 5.1. Flugzeugzustand und Spannung
  • 5.2. Oberflächenakkumulation (210)
  • 5.3. Oberflächenverarmung (212)
  • 5.4. Schwellenzustand und Schwellenspannung (213)
  • 5.5. Starke Inversion jenseits der Schwellenbedingungen 216
  • 5.6. Kapazitive Spannungscharakteristik eines MOS-Kondensators (220)
  • 5.7. Oxidladungseffekt auf Ufb und Ut (225)
  • 5.8. Die Verarmung des Gates aus polykristallinem Silizium aufgrund einer Erhöhung von T228
  • 5.9. Dicke und quantenmechanischer Effekt von Inversions- und Akkumulationsschichten (230)
  • 5.10. CCD- und CMOS-Matrix (233)
  • 5.11. Kapitelzusammenfassung 240
  • Aufgaben (243)
  • Bibliographie (252)
  • Publikationen mit allgemeinem Bezug zum Thema des Kapitels (252)


6. MOS-Transistor (253)

  • 6.1. Einführung in MOSFET-Transistoren (253)
  • 6.2. Komplementäres MOS (CMOS-Technologie) 254
  • 6.3. FET-Systeme mit Oberflächenmobilität und hoher Mobilität 260
  • 6.4. Spannung Ut, Substrateffekt und MOSFET-Dotierung (267)
  • 6.5. Der Qinw-Parameter zur Charakterisierung von MOSFETs 271
  • 6.6. Grundstrom-Spannungs-MOSFET-Modell (272)
  • 6.7. Beispiellayout: CMOS-Inverter (276)
  • 6.8. Geschwindigkeitssättigung (282)
  • 6.9. Strom-Spannungsmodell eines MOSFET inklusive Sättigungsgeschwindigkeit (284)
  • 6.10. Parasitäre Source Resistanceren (289)
  • 6.11. Extrahieren des Serienwiderstands und der effektiven Kanallänge (290)
  • 6.12. Überdrehzahl und Quellgeschwindigkeitsbegrenzung (293)
  • 6.13. Ausgangsleitwert (295)
  • 6.14. Hochfrequenzleistung (296)
  • 6.15. MOSFET-Interferenz (299)
  • 6.16. SRAM, DRAM und nichtflüchtige Flash-Speicherchips (305)
  • 6.17. Kapitelzusammenfassung (314)
  • Aufgaben (318)
  • Bibliographie (330)
  • Publikationen mit allgemeinem Bezug zum Thema des Kapitels (331)


7. MOSFETs in integrierten Schaltkreisen Neuskalierung, Leckstrom und andere Probleme (333)

  • 7.1. Veränderung des technologischen Maßstabs, Reduzierung der Produktionskosten, Erhöhung der Geschwindigkeit, Reduzierung des Stromverbrauchs (334)
  • 7.2. Ein unterschwelliger Strom „aus“ bedeutet nicht „völlig aus“ (338)
  • 7.3. Spannungsverstärkungsabfall Ut Kurzkanal-MOSFETs haben einen höheren Leckstrom (342)
  • 7.4. Reduzierung der Dicke der elektrischen Gate-Isolierung und des Tunnellecks (347)
  • 7.5. Reduktion des Wzub-Parameters (349)
  • 7.6. Flachsteckverbinder und MOSFETs mit Metall-Sources und -Drains (352)
  • 7.7. Kompromiss zwischen Iwł und Iwył und Designentwicklung im Hinblick auf die Herstellbarkeit (354)
  • 7.8. Ultradünne Body- und Multiple-Gate-MOSFET-Transistoren (357)
  • 7.9. Ausgangsleitwert (362)
  • 7.10. Simulation von Prozessen und Komponenten 364
  • 7.11. Kompaktes MOSFET-Modell zur Verwendung in der Schaltungsbetriebssimulation (365)
  • 7.12. Kapitelzusammenfassung 366
  • Aufgaben (368)
  • Bibliographie (371)
  • Publikationen mit allgemeinem Bezug zum Thema des Kapitels (372)


8. Bipolartransistor (373)

  • 8.1. Eine Einführung in BJTs 374
  • 8.2. Kollektorstrom (376)
  • 8.3. Basisstrom (380)
  • 8.4. Stromverstärkung (381)
  • 8.5. Basisweitenmodulation mit Kollektorspannung (386)
  • 8.6. Das EbersaMoll-Modell (389)
  • 8.7. Abfallzeit und Ladungsspeicherung (392)
  • 8.8. Das Kleinsignal Modell 396
  • 8.9. Grenzfrequenz (399)
  • 8.10. Aktuell betriebenes Modell (400)
  • 8.11. Modell zur Großsignalsimulation des Schaltungsbetriebs (404)
  • 8.12. Kapitelzusammenfassung 406
  • Aufgaben 408
  • Bibliographie (414)
  • Publikationen mit allgemeinem Bezug zum Thema des Kapitels (414)


Anhang A.

  • Herleitung der Formeln für die Zustandsdichte (415)

Anhang B.

  • Ableitung der Fermi-Dirac-Verteilung 419

Anhang C.

  • Selbstabgleich von Annahmen zu Minoritätsträgern (423)
  • Antworten auf ausgewählte Aufgaben (427)

Index (433)

Buch - Autor Chenming Calvin Hu
Buch - ISBN 978-83-283-2090-1
Buch - Bindung Sanft
Buchverleger Helion
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