Elektronische Halbleiterbauelemente
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- Gerrit Simen
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1 Elektronische Halbleiterbauelemente Von Prof. Dr.-Ing. habil. Reinhold Paul Technische Universität Hamburg-Harburg 3., durchgesehene Auflage Mit 277 Bildern und 30 Tafeln B. G. Teubner Stuttgart 1992
2 Inhaltsverzeichnis Vorwort A Allgemeine Grundlagen elektronischer Halbleiterbauelemente 11 1 Grundprinzipien und Eigenschaften elektronischer Halbleiterbauelemente Ladungsträger in Festkörpern Bindungsmodell. Eigen- und Störhalbleiter Bändermodell und Bandstruktur Ströme und Ladungen in Halbleitern Trägertransport Kontinuität der Trägerströme Trägervernichtung und -erzeugung Ladungsträgertransportmechanismen an Grenzflächen Raumladungen in Halbleitern. Poissonsche Gleichung Poissonsche Gleichung Raumladungsfall. Verarmungsnäherung. Raumladungsbegrenzter Stromfluß Neutral-, Quasineutralfall Örtliche und zeitliche Relaxation von Raumladungsstörungen Grundgleichungen der inneren Elektronik von Halbleiterbauelementen Quasiferminiveaus Halbleitergrundgleichungen Halbleiter mit räumlich veränderbarer Bandstruktur Allgemeine elektrische Eigenschaften von Halbleiterbauelementen Gleichstromverhalten Kleinsignalverhalten Impuls- und Schaltverhalten Thermisches Verhalten Rauschen Bauelementebezeichnungen, Gehäuse 89 B Grenzflächengesteuerte Halbleiterbauelemente 94 2 Grenzflächengesteuerte Zweipolbauelemente: Halbleiterdioden pn-öbergang. Universal- und Richtdioden 103
3 Wirkprinzip. Elektrische Eigenschaften Kennlinie Dynamische Eigenschaften Diodenmodell für die Schaltungssimulation Diodenausführungsformen Universal-, Richtdioden Schaltdioden Z-Dioden Kapazitätsdioden Tunneldiode Leistungsgleichrichter, pin-, psn-dioden pin-diode als Mikrowellenbauelement HeteroÜbergänge Arten von HeteroÜbergängen Stromfluß durch HeteroÜbergänge Anwendungen von HeteroÜbergängen Metall-Halbleiter-Obergang. Schottky-Diode Kennlinie Ohmacher Kontakt Laufzeitgesteuerte Bauelemente. Impatt-Dioden Laufzeitprinzip Impatt-Diode Tunnett-Diode Baritt-Dioden Qwitt-Diode Weitere Diodenarten. Volumenbarrierendioden Bipolartransistoren Transistoreigenschaften Kennlinien Der Basisraum Bipolartransistormodelle Kleinsignalverhalten. Ersatzschaltung Bau- und Ausführungsformen Universaltransistoren kleiner Leistung Mikrowellentransistoren Schalttransistoren Leistungstransistoren Leistungstransistoren für tiefe Frequenzen Hochfrequenz- und Mikrowellenleistungstransistoren Verbundtransistoren Sonderformen von Bipolartransistoren Hetero-Bipolartransistor Unijunctiontransistor, Doppelbasisdiode 332
4 Permeable Base-Transistor Thyristoren. Diacs, Triacs Thyristor Kennlinien. Eigenschaften Bauformen Sonderformen von Thyristoren Diac und Triac Diac Triac (Zweiwegthyristor) Thyristoren und Triacs im Grundstromkreis Beschaltungsmaßnahmen Zündschaltungen Abschalten des Thyristors Anwendungen Vergleich von Leistungshalbleiterbauelementen Feldeffekttransistoren Sperrschichtfeldeffekttransitor Wirkprinzip. Kennliniengleichung Kleinsignal- und Hochfrequenzverhalten Transistormodelle Bauformen Leistungs-Sperrschichtfeldeffekttransistor Schottky-Gate-Feldeffekttransistoren Selektiv dotierte Heterofeldeffekttransistoren, HEMT Anwendungen, Vergleich verschiedener Transistorarten HIS-Feldeffektbauelemente MOS-Kondensator Wirkprinzip MIS-Bauelemente MOS-Feldeffekttransistor Wirkprinzip. Aufbau Statische Eigenschaften. Kennlinien Kleinsignal-, Hochfrequenzverhalten. Ersatzschaltung MOSFET-Modelle Bau und Ausführungsformen MOS-Leistungstransistoren Ausführungsformen Kennwerte und Eigenschaften MOS-Verbundtransistoren 470
5 Vergleich von Leistungsbauelementen Speicher-MOS-Feldeffekttransistoren Ladungstransferelemente Wirkprinzipien und Eigenschaften Eimerkettenstruktur Oberflächenladungstransferelemente Volumenladungstransferelemente Weitere Ladungstransferstrukturen Anwendungen 499 C Bauelemente auf Basis von Volumeneffekten Dielektrische Diode. MIM-(MSM-)Struktur Volumenbegrenzte Vorgänge EinträgerInjektion Doppelinjektion Kontaktbegrenzung Transferelektronenbauelemente Aufbau und Wirkprinzip Elektronentransfermechanismus, Raumladungsinstabilitäten Betriebsbereiche, Stabilität Strom-Spannungs-Kennlinie des Gunnelementes Kleinsignalverhalten Großsignalverhalten Dipoldomänen Oszillatorbetrieb, weitere Domänenarten LSA-Betrieb Bauelemente und Anwendungen Bauelemente, Bau- und Herstellungsformen Anwendungen 519 Literaturverzeichnis 522 Anhang A, B 523 Sachwortverzeichnis 525
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