Elektronikus eszközök I. BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM VILLAMOSMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR

TARTALOM
Az elektronikus eszközök bevezető áttekintése 11
Félvezető fizikai összefoglaló 35
Félvezetők sávszerkezete 35
A diszperziós reláció 35
Az elektronállapotok sűrűsége 39
Fermi statisztika, intrinsic félvezető 41
Adalékolt félvezetők 44
A töltéshordozó koncentrációk és a Fermi szint kapcsolata 48
A Fermi nívó helyzete 50
Hőmérsékletfüggés 54
Áttérés potenciálokra, nem egyensúlyi koncentrációk 55
Az eszközfizika alapegyenletei 57
Extenzív és intenzív mennyiségek 58
Az általános transzportegyenlet 58
A megmaradási törvény 59
Áramok, transzportegyenletek 61
Megjegyzések a transzportegyenletekhez 65
Kiegészítő egyenletek 66
Az alapegyenletek legfontosabb következményei 66
Neutralitás és egyensúly 66
Áramok félvezetőkben 69
Egyensúly inhomogén anyagban 70
Felületi jelenségek 72
A dielektromos relaxáció 76
Diffúziós egyenlet, diffúziós hossz 78
Félvezetők anyagi paraméterei 80
Mozgékonyság 80
Félvezetők fajlagos ellenállása 81
Generációs-rekombinációs jelenségek 82
A kisszintű élettartam 88
Generáció nagy térerősség esetén 89
Generáció külső hatások következtében 90
A pn átmenet 92
A pn átmenet struktúrája 92
A pn átmenet sztatikus viszonyai 96
Diffúziós potenciál, kontaktpotenciál 96
Töltés- és potenciáleloszlás. Kiürített réteg 102
Az elektrosztatikus viszonyok közelítő számítása 106
A pn átmenet potenciálmenetének pontos számítása 118
A pn átmenet egyenáramú karakterisztikája 121
Az egyenirányító működés kvalitatív magyarázata 121
Az ideális dióda egyenlet 129
Nagyáramú jelenségek a nyitó tartományban 148
Generáció-rekombinációs jelenségek 157
Letörési jelenségek 167
A pn átmenet differenciális jellemzői és kapacitásai 180
A pn átmenet differenciális ellenállása 180
A pn átmenet kapacitásai 185
Diffúziós kapacitás és admittancia 188
A tértöltéskapacitás számítása 200
A pn átmenet kapcsolódó működése 206
Diódás kapcsolók sztatikus viselkedése 206
Diódatranziensek és kvalitatív magyarázatuk 211
Bekapcsolási tranziens 214
Kikapcsolási tranziens. A záró irányú feléledési idő 218
A pn átmenet töltésegyenlete 223
A gyorsítás lehetőségei 230
A pn átmenet működésének hőmérséklet-függése 231
A záróáram hőmérsékletfüggése 231
A nyitófeszültség hőmérséklet-függése 233
Félvezető diódák 235
Tokozás, termikus jellemzők 235
Félvezető diódák tokozása 235
Hőelvezetés, hővezetési ellenállás 238
Hőmérsékleti hatások a dióda elektromos viselkedésében 245
A félvezető diódák adatlapja 252
A félvezető eszközök szokványos jelölésrendszere 253
Egy adatlap részletes ismertetése 254
Különleges félvezető diódák 260
Változó kapacitású diódák 260
Zener diódák 264
Nagyfeszültségű diódák. A p-i-n dióda 269
A félvezető diódák számítógépi modellezése 275
A bipoláris tranzisztor 277
A bipoláris tranzisztor struktúrája 277
A bipoláris tranzisztor működése 282
A tranzisztorhatás 282
Az áramerősítés 285
Injektálási hatásfok, transzporthatásfok 286
Töltés a bázisban. Homogén és inhomogén bázisú tranzisztor 288
A tranzisztor üzemmódjai 291
Potenciálviszonyok a tranzisztorban 293
Kiürített rétegek. Az effektív bázisvastagság 294
Beépített tér a bázisban 295
Az ideális tranzisztor egyenáramú karakterisztikája 297
A karakterisztikaszámítás általános módszere 297
A tranzisztor normál aktív üzeme 300
A tranzisztor inverz aktív üzeme 312
A tranzisztor telítéses működése. Az Ebers-Moll-egyenletek 316
Az ideális tranzisztor karakterisztikái 325
A valóságos tranzisztor karakterisztikái 338
A CB parazita dióda hatása 338
A soros ellenállások 340
Kimenő vezetés és visszahatás Early-effektus 345
Az áramerősítés munkapont függése 355
Az áramkiszorítás 361
Egyenáramú jellemzők a tranzisztor adatlapon 366
Kisjelű helyettesítőképek, kapacitások 373
A kisjelű erősítőműködés jellege 373
Fizikai és "fekete doboz" helyettesítés 375
Kisjelű fizikai helyettesítőképek 375
A kapacitások figyelembevétele 382
Négypólus helyettesítő képek 384
Nagyfrekvenciás működés 392
A tranzisztor határfrekvenciái 392
Az áramerősítés nagyfrekvenciás csökkenésének okai 394
A határfrekvenciák számítása 398
Konstrukciós szempontok a nagyfrekvenciás tranzisztoroknál 402
A tranzisztor kapcsoló működése 403
A kapcsoló működés jellege 403
Határadatok, maximális kapcsolható teljesítmény 405
Áramköri tranziensek 410
A belső működés tranziensei 417
A töltésegyenletek 423
A kapcsolási idők számítása 428
Térvezérlésű tranzisztorok 434
A MOS struktúra 435
A MOS struktúra és kapacitása 435
Tértöltés a félvezető felület környezetében 441
A küszöbfeszültség 446
Az inverziós töltés 452
Az oxidtöltés hatása a küszöbfeszültségre 455
Küszöbfeszültség beállítás ionimplantációval 456
Az inverziós réteg sajátságai 457
A növekményes MOS tranzisztor 461
A növekményes MOS tranzisztor felépítése 461
A MOS tranzisztor differenciál-egyenlete 462
A karakterisztikaegyenlet meghatározása 464
A MOS tranzisztor ideális karakterisztikája, a telítési feszültség 467
A MOS tranzisztor négyzetes ellenállása 469
Méretcsökkentési szabályok (scale down) 471
Komplementer MOS tranzisztorpárok 474
A kiürítéses MOS tranzisztor 476
Részletes tárgyalás 479
Potenciáleloszlás 479
Működési sebesség 482
A telítéses üzemállapot részletes vizsgálata 483
A telítési feszültség és a telítési áram 487
A mozgékonyság térerősség függésének hatása 489
A szubsztrát-előfeszültség hatása 491
Küszöbfeszültség alatti áram 491
A source és drain körül kialakuló tértöltésréteg hatása, a rövidcsatornás MOS tranzisztor 497
Alkalmazási kérdések 501
A MOS tranzisztor kapcsolóüzeme 501
A karakterisztika hőmérsékletfüggése 505
A záróréteges térvezérlésű tranzisztor 507
A záróréteges térvezérlésű tranzisztor működése 507
A záróréteges térvezérlésű tranzisztor differenciálegyenlete 510
A záróréteges térvezérlésű tranzisztor karakterisztikája 512
A záróréteges térvezérlésű tranzisztor paraméterei 516
Töltésáthaladási idő és sávjóság 518
Hőmérsékletfüggés 520
Függelék 523