Anhang 1 Erganzende Bucher nnd Tabellenwerke [1] Spenke, E.: Elektronische Halbleiter. 2. Aufl. Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/ New York 1965 [2] Telefunken Handbuch Dioden 1964/65 [3] Sze, S. M.; Gibbons, G.: Avalanche breakdown voltages of abrupt and linearly graded pn-junctions in Ge, Si, GaAs and GaP. Appl. Phys. Letters 8 (1966), 111 [4] Miiller, R.: a) Bauelemente der Halbleiter-Elektronik. (Halbleiter-Elektronik Bd. 2), 2. Aufl. 1975.1. b) Rauschen. (Halbleiter-Elektronik Bd. 15) 1979. Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York [5] Spenke, E.: pn-ubergange. (Halbleiter-Elektronik Bd. 5). Springer-Verlag Berlin/ Heidelberg/New York 1979 [6] Kesel, G.; Hammerschmitt, J.; Lange, E.: Signalverarbeitende Dioden. (Halbleiter-Elektronik Bd. 8). Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1982 [7] Kellner, W.; Kniepkamp, H.: GaAs-Feldeffekttransistoren (Halbleiter-Elektronik Bd. 16). Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York/Tokyo 1985 [8] Valvo Datenbuch Mikrowellenhalbleiter Dioden, Baugruppen 1986 [9] Paul, R.: Halbleiterdioden. VEB Verlag Technik Berlin 1976 [10] Telefunken electronic Datenbuch Dioden 1979/80 [11] Tholl, H.: Bauelemente der Halbleiterelektronik, Teil 1 (Moeller Leitfaden der Elektrotechnik Bd. III, Tl. 1). Verlag B. G. Teubner Stuttgart 1976 [12] Voges, E.: Hochfrequenztechnik Bd. 1. Bauelemente und Schaltungen. 2. Aufl. Dr. Alfred Hiithig Verlag Heidelberg 1991 [13] Hewlett-Packard hp Diode and Transistor Designer's Catalog 1984-85 (14] Meinke, H.; Gundlach, F. W.: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik. 4. Aufl. Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York/Tokyo 1986 [15] Siemens Datenbuch 1979/80. Silizium-Leistungshalbleiter < 30 A [16] Telefunken electronic Creative Technologien. Datenbuch Dioden 1985. [17] Lacour, H. R.: Elektronische Bauelemente II. Berliner Union, Kohlhammer Stuttgart 1980 [18] Valvo Datenbuch Halbleiterdioden 1987 [19] Unger, H.-G.; Harth, W.: Hochfrequenz-Halbleiterelektronik. S. Hirzel Verlag Stuttgart 1972 [20] Renz, E.: PIN- und Schottky-Dioden. Dr. Alfred Hiithig Verlag Heidelberg 1975 [21] Brenner, H; Kraus, H.: Rechnerunterstiitzte Entwicklung eines S-Band-Phasenschiebers mit PIN-Dioden fur phasengesteuerte Antennen. Frequenz 25 (1971) S. 138-145 [22] Donnevert, J.: Modulationsverfahren fur Digitalsignal-Richtfunksysteme. Der Fernmelde-Ingenieur 38 (1984), Heft 11/12 Nov.lDez.
408 Anhang [23] Wolff, E. A.; Kaul, R.: Microwave Engineering and Systems application. Wiley New Jersey 1988 [24] Claassen, M.: Impatt devices for mm-wave frequencies. 4. Workshop MTT Chapter FRG, Ulm 29./30. 9. 1987 [25] Harth, W.; Claassen, M.: Aktive Mikrowellendioden. (Halbleiter-Elektronik Bd. 9) Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1981 [26] Behr, W.; Barth, H.: High power pulsed Impatt diodes for 90 GHz. 4. Workshop MTT Chapter FRG, Ulm 29./30. 9. 1987 [27] Gunn, J. B.: Instabilities of Current in III-V Semiconductors. IBM J. Res. Dev. 8 (1964), 141-159 [28] Makino, T.; Hashima, A.: A Highly Stabilized MIC Gunn Oscillator Using a Dielectric Resonator. IEEE Trans MTT-27 (1979), p. 633-638 [29] Vowinkel, B.; Jacobs, K.: InP-Gunn Oscillator with Full Waveguide Band Tuning Range. 4. Workshop MTT Chapter FRG, Ulm 29./30. 9. 1987 [30] Wiesner, R.; Nissl, F.: Silizium-Photoelemente. Siemens-Zeitschrift, Marz 1958, Heft 3, 128-134 [31] Kersten, R. Th.: EinfUhrung in die Optische Nachrichtentechnik. Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1983 [32] Harth, W.; Grothe, H.: Sende- und Empfangsdioden fur die Optische Nachrichtentechnik. Teubner Studienskripten Bd. 102. Stuttgart 1984 [33] Unger, H.-G.: Optische Nachrichtentechnik. Teil II: Komponenten, Systeme, MeBtechnik. 2. Auf!. Dr. Alfred Htithig Verlag Heidelberg 1989 [34] Trommer, R.: InGaAs/InP Avalanche photodiodes with very low dark current and high multiplication. 9th Europ. Conf. Opt. Comm. 1983, 159-162 [35] Strunk, H.: Solarzellen. Funkschau 1980, Heft 6, S. 91 ff. [36] Strunk, H.: Direktumwandlung von Licht in elektrischen Strom. Funkschau 1979, Heft 7, S. 373 ff. [37] Winstel, G.; Weyrich, C.: Optoelektronik 1. (Halbleiter-Elektronik Bd. 10) Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1980 [38] Paul, R.: Optoelektronische Halbleiterbauelemente. Teubner Studienskripten Bd. 96, Stuttgart 1985 [39] Kummerfeld, G.; Schiffel, R.: Die Leuchtdiode (LED). Grundschaltungen der Elektronik G 2. Funkschau 9 (1985), S. 57-66 [40] Bleicher, M.: Halbleiter-Optoelektronik. Dr. Alfred Htithig Verlag Heidelberg 1986 [41] Rocks, W.: Ubertragung digitaler Systeme tiber Glasfasern (I). Fernmeldepraxis 59 (1982) Heft 17, S. 691-705 [42] Clemen, c.; Heinen, J.; Plihal, M.: Lumineszenzdioden hoher Strahldichte ftir optische Sender. Siemens telcom report 6 (1983) Beiheft "Nachrichtentibertragung mit Licht", S. 77-83 [43] Weyrich, C.; Zschauer, K.-H.: Grundlagen der elektrooptischen Signalumwandlung. Siemens telcom report 6 (1983) Beiheft "Nachrichtentibertragung mit Licht", S. 15-20 [44] Grau, G.: Optische Nachrichtentechnik. 2. Auf!. Springer-Verlag Berlin 1986 [45] Tholl, H.: Bauelemente der Halbleiterelektronik, Teil 2 (Moeller Leitfaden der Elektrotechnik Bd. III, T!. 2). B. G. Teubner Stuttgart 1978 [46] Zschauer, K.-H.: Halbleiterlaser. Taschenbuch der Hochfrequenztechnik. 4. Auf!. 1986, Abschn. M 2.5. Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York/Tokyo [47] Amann, M.-C.; Mettler, K.; Wolf, H.-D.: Laserdioden-Sendebauelemente hoher Lichtleistung fur die optische Nachrichtentibertragung. Siemens telcom report 6 (1983). Beiheft "Nachrichtentibertragung mit Licht", S. 84-89
1 Erganzende Bucher und Tabellenwerke 409 [48) Russer, P.; Arnold, G.; Petermann, K.: High-speed modulation of DHS lasers in the case of coherent light injection. Proc. 3rd Europ. Conf. on Optical Comm. Mtinchen 1977, S. 139-141 (in [49]) [49) FaBhauer, P.: Optische Nachrichtensysteme. Dr. Alfred Htithig Verlag Heidelberg 1984 [50) Beneking, H.: Feldeffekttransistoren. (Halbleiter-Elektronik Bd. 7). Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1973 [51) Valvo Datenbuch Sperrschicht- und MOS-Feldeffekt-Transistoren 1988 [52) Ahmed, H.; Spreadbury, P. 1.: Electronics for Engineers, Cambridge Vniv. Press 1973 [53) Telefunken electronic Creative Technologien. Halbleiter-Informationsdienst 1.86. [54) Telefunken electronic Creative Technologien. Transistoren fur HF-Anwendungen. Datenbuch 1985 [55) Sheng, N. H.; et a!.: Multiple-Channel GaAs/AlGaAs High Electron Mobility Transistors. Electron Device Letters 6 (1985),307-310 [56) HARRIS Semiconductor Databook Power MOSFETs 1989 [57) Moschwitzer, A.; Lunze, K.: Halbleiterelektronik. Lehrbuch. 8. Auf!. Dr. Alfred Htithig Verlag Heidelberg 1989 [58) Hillebrand, F.; Heierling, H.: Feldeffekttransistoren in analogen und digitalen Schaltungen. Franzis-Verlag Mtinchen 1972 [59) Siemens Tunerhalbleiter. Datenbuch 1986/87 [60) Paul, R.: Elektronische Halbleiterbauelemente. 2. Auf!. Teubner Studienskripten Bd. 112, Stuttart 1989 [61) Hauenstein, H.; Tihanyi, 1.: IGBT: Ein neues Hochspannungsbauelement in SIPMOS-Technologie. Siemens Components 27 (1989) Heft 4, S. 151-153 [62) Siemens SIPMOS Klein- und Leistungs-Transistoren. Datenbuch 1984/85 [63) Harth, W.: Halbleitertechnologie. 2. Auf!. Teubner Studienskripten Bd. 54, Stuttgart 1981 [64) Schrenk, H.: Bipolare Transistoren. (Halbleiter-Elektronik Bd. 6). Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1978 [65) Intermetall Transistoren. Datenbuch 1973174 [66) Telefunken electronic Creative Technologien. Transistoren fur NF- und Schaltanwendungen. Datenbuch 1985 [67) Siemens Einzelhalbleiter Standard-Typen. Datenbuch 1972173 [68) Wtistehube, 1.: SOAR - Sicherer Arbeitsbereich fur Transistoren. Valvo-Berichte Bd. XIX, Heft 5, S. 171-222, Okt. 1975 [69) Schreiber, H.-V.; et a!.: Si/SiGe Heterojunction bipolar transistor with base doping highly exceeding emitter doping concentration. Electronic Letters 25 (1989 No. 3, 185-186 [70) Gerlach, W.: Abschaltbare Bauelemente der Leistungselektronik. ETG-Fachberichte 23 (1988), S. 1-27 [71) Pustai, 1.: The permeable-base transistor. Microwaves & RF, March 87, 173-177 [72) Actis, R.; et a!.: Small-Signal Gain Performance of the Permeable Base Transistor at EHF, IEEE Electron Devices Letters EDL-8, No.2, Febr. 87,66-68 [73) Moll, 1. L.; et a!.: P-N-P-N-Transistor Switches. Proc. IRE 44 (1956), S. 1174-1182 [74) Heumann, K.; Stumpe, A. c.: Thyristoren. Eigenschaften und Anwendungen. 3. Auf!. Verlag B. G. Teubner Stuttgart 1974 [75) Gerlach, W.: Thyristoren. (Halbleiter-Elektronik Bd. 12). Springer-Verlag Berlin/ Heidelberg/New York 1981 [76) Bosterling, W.; Frohlich, M.: Thyristorarten ASCR, RLT und GTO - Technik und Grenzen ihrer Anwendung. etz 104 (1983), Heft 24, S. 1246-1251
410 Anhang [77] Braukmeier, R.: Zwischen Transistor und Thyristor - Der GTO-Thyristor. etz 104 (1983), Heft 24, S. 1252-1255 [78] Lautz, H.; Tscharn, M.; Winter, N.: Mit integrierter Diode. Ruckwartsleitende Thyristoren fur Umrichteranwendungen. elektrotechnik 64 (1982), Heft 21, S. 16-23 [79] Gerlach, W.: Skript zur Vorlesung "Halbleiterbauelemente der Leistungselektronik". Techn. Univ. Berlin, Inst. f. Werkstoffe der Elektrotechnik 2 Physikalische Konstanten Boltzmann-Konstante Elementarladung Induktionskonstante Influenzkonstante Lichtgeschwindigkeit Masse des- Elektrons Plancksches Wirkungsquantum Richards on -Konstante k = 1,381.10-23 Ws K- 1 e = 1,602.10-19 As 110 = 41t. 10-7 V s A-I m - 1 eo =8,854 1O- 12 AsV- 1 m- 1 c =2,998.10 8 ms- 1 me =9,110.10-31 kg h = 6,626 10-34 WS 2 II =hl21t=1,054 1O- 34 Ws 2 A* =1,2.106 mn Am- 2 K- 2 me (mn = effektive Masse des Elektrons) 3 Formelzeichen Physikalische GraBen sind zur Unterscheidung von den steilen Einheitszeichen kursiv gesetzt. Mittelwerte haben einen Uberstrich (z. B. u). Scheitelwerte tragen ein Dach (z. B. u). Die Formelzeichen komplexer GraBen und Zeiger sind durch einen Un1frstrich gekennzeichnet (z. B. 1). Die Formelzeichen von Vektoren sind uberpfeilt (z. B. E). Indizes (Es sind nur haufig bzw. in verschiedenen Bedeutungen verwendete Indizes aufgefuhrt.) A Akzeptor, Anode, Arbeits- c kritisch punkt, Ausgang D differentiell, Diffusion, Diode, a Avalanche Donator, Drain, Drift B Bahngebiet, Barriere, Basis, d Diode Batterie, Bulk E Emitter BR Durchbruch e Elektron C Kollektor F Ferminiveau, FluBrichtung
3 Formelzeichen 411 FB Flachband pt punch through G Gate, Generator, Gehause R Raumladung, Rauschen, Refleg Grenze xion, Riickwartsrichtung H Halt RG Rekombination-Generation HL Halbleiter r Rauschen, relativ I Injektion, Inversbetrieb rei Relaxation innen, intrinsic, Ionisation S Sattigung, Schleuse, Sperr-, j junction Source, Schwelle K Kathode, Kommutierung, Korn- s Signalfrequenz, Sperr-, surface pensation, Kopplung, Kurz- sp Sperrschicht, Spiegelfrequenz schlu13 T Temperatur, Thyristor, Trans- L Last, Leerlauf, Leitungsband fer, Transit, Durchla13richtung M Metall th thermisch m Modulation U Umgebung N Normalbetrieb V Valenzband, Verlust n auf Elektronen bezogene Gro13e v Valley, verfiigbar 0 Oberflache x Mischungsverhaltnis 0 Bezugsgro13e y Mischungsverhaltnis Ph Photo Z Zener p auf Defektelektronen bezogene z Zuleitung, Zwischenfrequenz Gro13e parasitar, peak, pinch-off Formelzeichen (In Klammern Abschnittsnummer der erstmaligen Verwendung der Zeichen) A Flache, Querschnitt (1.1.2.1) BI(BN) Gleichstromverstarkungsfaktor A Arbeitspunkt (1.1.3.4.) des Bipolartransistors in Emit- A Amplitude (2.1) terschaltung im Invers(Normal)- A Positiv vorgespannter Anschlu13 Betrieb (4.3.2.1) des Thyristors (5.2.1) b Exponent (1.1.4.1) A* Richardson-Konstante (1.3.2) b Amplitude einer reflektierten AI(AN) Gleichstromverstarkungsfaktor Welle (2.5) des Bipolartransistors in Basis- b Kanalbreite des FET (3.2.2.1) schaltung im Invers(Normal)- C Kapazitat (1.1.1) Betrieb (4.3.2.1) C Kollektoranschlu13 des Bipolar- AN numerische Apertur (2.7.1.2) transistors (4.1) a Faktor (2.1) c Konstante (1.1.2.2) a Amplitude einer einfallenden D Dicke (1.4.1) Welle (2.5) D Dampfung (2.5) a Kanalweite des FET (3.2.2.1) D Drainanschlu13 des Feldeffekt- B Amplitude (2.1) Transistors (3.1) B Blindleitwert (2.5) Dn(p) Diffusionskoeffizient der Elek- B Bandbreite (2.7.1.2) tronen (Locher) (1.1.1) B Basisanschlu13 des Bipolartran- d Dicke (1.4) sistors (4.1) E elektrische Feldstarke (1.1.1)
412 Anhang E Emitteranschlu13 des Bipolar- n Exponent (2.4.1) transistors (4.1) n Brechzahl (2.7.1.2) e Betrag der Ladung eines Elek- P Leistung (1.1.3.4) trons p Locherkonzentration (1.1) F Rauschzahl (2.1.3) p Luftdruck (1.1.1) F Zusatzrauschfaktor (2.7.1.2) p Abktirzung (2.6.1) f Frequenz (1.1.4.1) p(t) zeitabhangige Leistung (5.3.1) G Generationsrate (1.1.2.1) p Impuls (2.6.3) G Wirkleitwert (2.1) Q Ladung (1.1.1) G Gateanschlu13 des Feldeffekt- Gtite (2.4.1) Transistors (3.1) bzw. des Thy- q zeitabhangige Ladung (2.4.1) ristors (5.3) R Wirkwiderstand (1.1.2.1) g Erdbeschleunigung (1.1.1) R Rekombinationsrate (1.1.2.1) g (Amplituden-)Gewinn pro Lan- R Reflexionsvermogen (2.7.1.1) ge (2.7.2.2) r dynamischer Widerstand (2.2) g Leistungsgewinn (3.2.4.3) [ Reflexionsfaktor (2.5) h Hohe (1.1.1) S Stromdichte (1.1.1) h Zeitfunktion (2.7.2.2) S Stabilisierungsfaktor (2.2) h KanalhOhe des IGFET (3.3.1) S Sourceanschlu13 des Feldeffekth Oxiddicke des IGFET (3.3.1) Transistors (3.1) I Gleichstrom (1.1.2.1) S Steilheit (3.2.2.2) In modifizierte Besselfunktion S Sperrschicht im Thyristor n-ter Ordnung (2.1.3) (5.3.1) zeitabhangiger Strom (1.1.4.1) SIN SignallRausch-Abstand i Intrinsic-Gebiet (1.2) (2.7.1.1) j=v-=t (1.1.4.1) s Gebiet schwacher Dotierung K Konstante (1.1.1) (1.2) K Klirrdampfung (2.7.2.2) s Zeitfunktion eines Signals (2.1) K Korrekturfaktor (3.2.2.2) T Temperatur K (1.1.1) K Kompensationspunkt (3.2.2.3) T Transmissionsvermogen K Negativ vorgespannter Anschlu13 (2.7.1.2) des Thyristors (5.2.1) T Periodendauer (5.2.1) K Wellenvektor (2.6.3) t Zeit (1.1.4.1) k Abktirzung (2.7.1.1) U Gleichspannung (1.1.1) Is. komplexe Wellenzahl (2.6.3) u zeitabhangige Spannung L Lange (1.1.2.1) (1.1.4.1) L Konversionsverlust (2.1.3) ii Ladungstragertibergange pro L Induktivitat (2.4.1) Zeit (1.1.3.4) I Lange (2.5) v Geschwindigkeit (1.3.2) M Lawinen-Multiplikations-Faktor W Energie (1.1.1) (1.1.3.4) Wv Beleuchtungsstarke (2.7.1.2) m Masse (1.1.1) w Weite (1.1.1) m Faktor (1.1.4.1) w spektrale Leistungsdichte m Modulationsgrad (2.1) (1.1.4.1) m Exponent (2.4.1) X Blindwiderstand (2.6.1) m ganze Zahl (2.7.2.2) x Ortskoordinate (1.1) N Konzentration (1.1) x normierte Variable (2.1.3) N Zustandsdichte (1.1.1) x Exponent (2.7.1.1) n Elektronenkonzentration (1.1) x Anteil einer Komponente in n Ordnung einer Oberschwingung einem Mischkristall (2.7.2) (2.1.3) X Scheinleitwert (1.1.4.1)
4 Erlauterungen wichtiger Begriffe 413 y Ortskoordinate (1.1) er Dielektrizitatszahl (1.1) Y Anteil einer Komponente in Wirkungsgrad (2.6.1) einem Mischkristall (2.7.2) " e Strom flub winkel (2.1) Z Schein-Wider stand (1.1.4.1) t'} Celsius-Temperatur (2.2) z Ortskoordinate (1.1) A mittlere freie Weglange (1.1.3.4) z Energiezustands-Dichte (2.6.3) A Wellenlange (2.5) 11 Leerlauf-Spannungsverstarkung a Winkel (1.1.2.1) des Bipolartransistors in Basisa Temperaturkoeffizient (2.2) schaltung (4.4) a Absorptionskoeffizient (2.7.1.1) I1n(p) Beweglichkeit der Elektronen ai (an) Wechselstromverstarkung des (Locher) (1.1.1) Bipolartransistors in Basisschal- Dichte der Luft (1.1.1) tung im Invers(Normal)-Betrieb e spezifischer Widerstand (1.2.1) (4.3.2.4) (}' Leitfahigkeit (1.4.2) an(p) Ionisationsrate fur Elektronen r Laufzeit (2.6.1) (Locher) (1.1.3.4) r Relaxationszeit (2.6.3) fj Winkel (1.1.4.1) r Zeitkonstante (2.7.1.1) fj Imaginaranteil einer Ausbrei- r Lebensdauer der Elektronen tungskonstanten (2.7.2.2) (Locher) (1.1.2.2) fji(fjn) Wechselstromverstarkung des rp Abkiirzung (2.6.1) Bipolartransistors in Emitter- cp Durchmesser (2.7.1.2) schaltung im Invers(Normal)- rp elektrisches Potential (1.1.1) Betrieb (4.3.2.4) rp Phasenwinkel (2.1) y Winkel (1.1.3.4) X Affinitat pro Ladung (1.3.1) y Dampfungsfaktor (2.7.2.2) If/ Oberflachenpotential (1.4.1) y Injektionswirkungsgrad (4.6.1) If/o Phasenwinkel (2.1) 1 komplexe Ausbreitungskonstan- w Kreisfrequenz (1.1.4.1) te (2.6.3) 4 ErHiuterungen wichtiger Begriffe Abschniirspannung (pinch-off Spannung = Schwellspannung) Derjenige Wert U th der Steuerspannung U GS eines Feldeffekt-Transistors, unterhalb dem kein Drain-Strom flieben kann, weil der Kanal am sourceseitigen Ende abgeschniirt ist. Anlaufgebiet Derjenige Arbeitsbereich eines Feldeffekt-Transistors, in dem zwischen Source und Drain ein durchgehender stromfuhrender Kanal besteht und der Drainstrom ID monoton mit der Kanalspannung UDS zunimmt. Anreicherungs- bzw. Verarmungs-Randschicht In einem Metall/Halbleiter- bzw. Metall/Isolator/Halbleiter-Ubergang nimmt die Majoritatstrager-Konzentration yom Halbleiterinnern her nach der Grenze zum Metall bzw. Isolator gegeniiber dem Gleichgewichtswert zu (Anreicherungs-Randschicht) oder ab (Verarmungs-Randschicht), je nach dem Unterschied in den Elektronen-Austrittsarbeiten von Metall und Halbleiter sowie der Anzahl und Lage der Energiezustande in der Grenzebene Metall/Halbleiter bzw. Isolator IHalbleiter.
414 Anhang Arbeitspunkt Stationarer Betriebszustand eines Bauelementes, gekennzeichnet durch zusammengehorige Wertepaare von Gleichstrom- und Gleichspannung (bei einer Diode) bzw. von Gleichstrom en und Gleichspannungen (bei einem Transistor, Thyristor etc.). Ausgangs-Kennlinienfeld Graphische Darstellung der Abhangigkeit des Ausgangsstromes eines aktiven Zweitores von der Ausgangsspannung mit der Eingangsspannung bzw. dem Eingangsstrom als Parameter. Bahnwiderstand Vereinfachte ersatzbildmabige Beschreibung des Spannungsabfalls, der bei Strom flub im n- bzw. p-gebiet eines Bauelementes auberhalb der Raumladungszone entsteht. Bipolartransistor Dreipoliges Halbleiterbauelement aus drei aufeinanderfolgenden, mit ohms chen Kontakten versehenen Zonen abwechselnden Leitungstyps. Diffusionskapazitiit Bei Strom flub weicht die Zahl der Minoritats-Ladungstrager in den Bahngebieten eines pn-oberganges yom Wert im thermodynamischen Gleichgewicht ab (OberschuB bei FluBpolung, Defizit bei Sperrpolung); die Spannungsabhangigkeit dieses Ladungs-Unterschiedes reprasentiert die Diffusionskapazitat. Diffusionsspannung Potentialdifferenz tiber der Raumladungszone eines pn-, Metall/bzw. Isolator/Halbleiter-Obergangs im stromlosen Fall als Folge des thermodynamischen Gleichgewichts zwischen Diffusions- und Feldstrom. Diffusionstransistor Bipolartransistor mit homogen dotierter Basis, so dab darin die Bewegung der Ladungstrager allein durch Diffusion zustandekommt. Diode Bauelement mit 2 Elektroden, z. B. ein mit ohmschen Kontakten und Zuleitungsdrahten versehener pn- oder Metall/Halbleiter-Obergang. Drifttransistor Bipolartransistor mit einem Gefalle der Basisdotierung yom Emitter- zum Kollektorrand, wodurch ein die Minoritatsladungstrager beschleunigendes elektrisches Feld (Driftfeld) in der Basiszone vorhanden ist. Durchbruch Steilanstieg des Sperrstromes in einem Bauelement bei einer charakteristischen Spannung (Durchbruchsspannung), z. B. infolge hoher elektrischer Felder (Zener-Effekt), durch Ladungstragervervielfachung (Lawinendurchbruch) oder durch erhohte Verlustleistung (thermischer Durchbruch). Durchgreifeffekt Ausdehnung einer Raumladungszone durch ein Halbleitergebiet bei wachsender Sperrspannung bis zum AnstoBen entweder an einen ohmschen Kontakt oder an eine andere Raumladungszone; hiermit ist ein Steilanstieg des Sperrstromes verbunden.
4 Erlauterungen wichtiger Begriffe 415 Eingangs-Kennlinienfeld Graphische Darstellung der Abhangigkeit des Eingangsstromes eines aktiven Zweitores von der Eingangsspannung mit der Ausgangsspannung als Parameter. Feldeffekt-Tetrode Feldeffekt-Transistor mit zwei entlang des Kanals hintereinandergeschalteten Steuerelektroden. Feldeffekt-Transistor Halbleiter-Baue1ement mit i. allg. 3 Elektroden, bei dem ein von Majoritatstragern transportierter Strom zwischen 2 Elektroden (Source und Drain) tiber die dritte Elektrode (Gate) praktisch leistungslos gesteuert wird, indem der Querschnitt des Strompfades (Kanal) durch das von der Gatespannung senkrecht zur Stromrichtung erzeugte elektrische Feld verandert wird. Flu6richtung Diejenige Richtung zwischen zwei Klemmen eines Baue1ementes, in der bei Anlegen einer Spannung in dieser Richtung ein mit wachsender Spannung stark zunehmender Strom fliebt. Gleichstrom-Leitwert (bzw. -Widerstand) Verhaltnis von Gleichstrom zu Gleichspannung (bzw. umgekehrt) im Arbeitspunkt. Gunn-Effekt Negative differentielle Beweglichkeit der Elektronengesamtheit eines homogenen n-typ Halbleiters, dessen Leitungsband auber einem Hauptminimum wenigstens ein energetisch hoher gelegenes Nebenminimum mit groberer effektiver Elektronenmasse enthalt, z. B. GaAs. Gunn-Element Zweipol, der aufgrund des Gunn-Effektes innerhalb eines bestimmten Gleichspannungsbereiches Mikrowellenleistung an einen Lastwiderstand abgibt. HEMT High Electron Mobility Transistor: MESFET mit einer geschichteten Halbleiterstruktur derart, dab der Kanal in einer einige nm dtinnen und undotierten Halbleiterschicht liegt, durch die der Drainstrom von Elektronen extrem hoher Beweglichkeit transportiert wird. Hochstrom-Injektion Dieser Zustand einer mehrschichtigen Halbleiterstruktur ist dadurch gekennzeichnet, dab auch in der am starksten dotierten Zone die Minoritatstrager-Konzentration durch Injektion aus der (den) benachbarten Zone(n) die GroBe der Dotierungskonzentration tibertrifft, so dab durchgehend ein quasistationares Gleichgewicht zwischen Elektronen und Defektelektronen besteht. Heterostruktur pn-ubergang zwischen Halbleitern unterschiedlichen Bandabstands, z. B. AIGaAs GaAs. Heterostruktur-Bipolartransistor Bipolartransistor mit einem Heterotibergang zwischen Emitterzone (grober Bandabstand) und Basiszone (kleiner Bandabstand).
416 Anhang IGFET Feldeffekt-Transistor mit Stromsteuerung tiber ein isolierendes Gate, z. B. MISFET, MOSFET. Impatt -Diode Diodenstruktur aus 3 bzw. 4 Schichten verschiedenen Leitungstyps, z. B. p + n(i)n +, die durch raumliche Kombination von Lawinendurchbruch und anschliebendem Laufraum zur Abgabe von Mikrowellenleistung geeignet ist. Induzierte Emission Emission koharenter optischer Strahlung durch Rekombinationsprozesse zwischen Elektronen und Defektelektronen in einer in FluBrichtung betriebenen pn-diode, die durch ein auberes elektromagnetisches Feld gleicher Frequenz angeregt (stimuliert) werden. Injektion Einbringen von Elektronen (Defektelektronen) aus dem n(p)- in das p(n)-gebiet einer Diode tiber den thermodynamischen Gleichgewichtswert hinaus infolge Anlegen von FluBspannung. Injektions-Transistor s. Bipolartransistor Innenleitwert Steigung der Ausgangskennlinie eines Transistors im Arbeitspunkt. Kennlinienfeld Graphische Darstellung einer von mehreren Variablen abhangigen GroBe als Funktion einer dieser Variablen mit allen iibrigen als Parameter, z. B. Ausgangs-, Eingangs-, Steuer-Kennlinienfeld. Laser-Diode pn-diode, welche oberhalb des Schwellstroms durch induzierte Emission erzeugte koharente optische Strahlungsleistung abgibt. Lumineszenz-Diode pn-diode, welche durch spontane Emission erzeugte inkoharente optische Strahlungsleistung abgibt. MESFET Feldeffekt-Transistor mit einem in Sperrichtung gepoiten Schottky-Obergang als Steuerstrecke. Metall/Halbleiter-Ubergang Charakteristische Obergangszone in der Umgebung der Grenzflache zwischen einem Halbleiter und einer aufgedampften Metallschicht. MISFET Feldeffekt-Transistor mit einer Metall-Isolator-Semiconductor-Struktur als Steuerstrekke, z.b. MOS-FET.
4 Erlauterungen wichtiger Begriffe 417 MIS-Ubergang Drei-Schichten-Struktur vom Typ Metall/Isolator/Halbleiter, deren Kapazitat in charakteristischer Weise von der Gleichspannung im Arbeitspunkt sowie von der Frequenz der angelegten Wechselspannung abhangt. MOSFET MISFET mit einem Oxid als Isolatorschicht innerhalb der Steuerstrecke. NIGFET Feldeffekt-Transistor mit Stromsteuerung tiber ein nicht-isolierendes Gate, z. B. Sperrschicht- und MESFET. Oberfliichenrekombination Rekombinations-Vorgange, welche durch energetische Zustande an der Oberflache eines Halbleiters erm6glicht werden und die Wirkungsweise eines Bauelementes beeintrachtigen. Ohmscher Kontakt Metall/Halbleiter-Ubergang, der infolge der Materialeigenschaften beider Partner eine Anreicherungs-Randschicht aufweist und daher keine Gleichrichter-Eigenschaften zeigt, sondern nahezu eine Strom-Spannungs-Charakteristik wie ein metallischer Widerstand (Ohmsches Gesetz) besitzt. Photo diode 1m 3. Quadranten betriebene pn-diode, deren Sperrstrom gegentiber dem Dunkelstrom proportional zur einfallenden Lichtleistung zunimmt. Photo element 1m 4. Quadranten betriebene pn-diode, die unter Lichteinfall elektrische Leistung an einen Lastwiderstand abgibt (z. B. Solarzelle). pinch-off-spannung (s. Abschntirspannung) pn-ubergang Charakteristische Ubergangszone in der Umgebung einer Grenzflache innerhalb eines Halbleiter-Einkristalls, an der ein p-dotierter Bereich an einen n-dotierten angrenzt. Erweiterungen sind der pin- bzw. psn-ubergang, welcher zusatzlich eine undotierte bzw. schwach n- oder p-dotierte Mittelzone (i bzw. s) enthalt. Raumladungszone Raumlicher Bereich des Ubergangs zwischen einem Halbleiter und entweder einem weiteren Halbleiter (oder einem Metall oder einem Isolator), in dem als Foige des thermodynamischen Gleichgewichts zwischen Diffusions- und Feldstrom die Ladungsneutralitat gestort ist. Rauschen Elektronische Schwankungserscheinungen, welche den Gesetzen der Statistik unterliegen und eine nattirliche untere Nachweisgrenze fur elektromagnetische Nutzsignale bedingen. Hauptursachen in Halbleiter-Bauelementen und -Schaltungen sind das thermische Rauschen von Metall- und Bahnwiderstanden, das mit Strom flub durch Ubergange verkntipfte Schrotrauschen sowie das z. B. durch Oberflacheneffekte verursachte l/f-rauschen.
418 Anhang Rauschzahl Faktor, urn den das Verhaltnis aus Signal- und Rauschleistung am Ausgang eines Zweitores infolge seiner internen Rauschquellen kleiner ist als am Eingang. Siittigungsgebiet Derjenige Arbeitsbereich eines Feldeffekt-(Bipolar-)Transistors, in dem der Drainstrom (Kollektorstrom) einen - nur noch von der Steuerspannung U GS (U BE) abhangigen - Sattigungswert IDs (Ics) hat. Schleusenspannung Schwellwert der FluBspannung an einer Diode, oberhalb der ein nennenswerter StromfluB einsetzt. Bei Annahme einer geknickt-geradlinigen Strom-Spannungs-Charakteristik ist die Schleusenspannung gleich der Spannung im FuBpunkt. Schottky-Diode Mit zwei Elektroden versehener Schottky-Kontakt. Schottky-Kontakt Metall/Halbleiter-Obergang, der infolge der Materialeigenschaften beider Partner eine Verarmungs-Randschicht aufweist und daher Gleichrichtereigenschaften hat. Schwellspannung (s. Abschntirspannung) Schwellstrom Derjenige FluBstrom durch eine pn-diode, oberhalb dem Laserbetrieb herrscht. Sperrichtung Der FluBrichtung entgegengesetzte Richtung. Sperr-( = Siittigungs-)Strom Betrag des bei starker Sperrpolung durch eine ideale Diode fliebenden spannungsunabhangigen Stromes. Bei real en Dioden nimmt dieser Strom mit wachs end em Betrag der Sperrspannung (infolge verschiedener Effekte) zunachst langsam zu, bis er schlieblich bei Erreichen der Durchbruchsspannung schlagartig steil ansteigt. Sperrschicht-Feldeffekttransistor Feldeffekt-Transistor mit einem in Sperrichtung gepolten pn-obergang (Gate-Kanal) als Steuerstrecke. Sperrschichtkapazitiit Durch die ionisierten Dotierungsatome in der Raumladungszone eines pn-, Metall/Halbleiter- oder Isolator/Halbleiter-Obergangs reprasentierte Kapazitat, die entsprechend dem Dotierungsprofil im Halbleiter von der Spannung im Arbeitspunkt abhangt. Spontane Emission Emission inkoharenter optischer Strahlung (Rauschen) durch spontan stattfindende Rekombinationsprozesse zwischen Elektronen und Defektelektronen in einer in FluBrichtung betriebenen pn-diode. Starke Injektion Dieser Zustand einer mehrschichtigen Halbleiterstruktur ist dadurch gekennzeichnet, dab in der am schwachsten dotierten Zone die Minoritatstrager-Konzentration durch Injektion aus der (den) benachbarten Zone(n) die GroBe der Dotierungskonzentration tiber-
4 Erlauterungen wichtiger Begriffe 419 trifft, so dab ein quasistationares Gleichgewicht zwischen Elektronen und Defektelektronen besteht. Steilheit Steigung der Steuerkennlinie eines Transistors im Arbeitspunkt. Steuer-Kennlinienfeld Graphische Darsteliung der Abhangigkeit des Ausgangsstromes eines Zweitores von der Eingangsspannung bzw. vom Eingangsstrom mit der Ausgangsspannung als Parameter. Stromflu6winkel 1m BogenmaB gemessener Zeitabschnitt aus einem harmonischen Strom. Tangentiale Empfindlichkeit Experimentelies, subjektiv mitbestimmtes MaB ftir die Empfindlichkeit eines Empfangers, das einem ausgangsseitigen SignallRauschleistungs-Abstand von etwa 8 db aquivalent ist. Temperatur-Durchgriff Betrag der Spannungsabnahme an einer Diode (bzw. an der Steuerstrecke eines Transistors), welche die durch 1 Grad Temperaturerhohung bewirkte VergroBerung des Stromes (bzw. des Ausgangsstromes des Transistors) gerade kompensiert. Thermodynamisches Gleichgewicht Stromloser Zustand in einem Bauelement infolge Fehlens auberer Spannung(en). Bei pnund Metali/Halbleiter-Ubergangen ist die Stromlosigkeit die Folge einer Kompensation von Diffusions- und Feldstromen. Thyristor Bistabiles Halbleiterbauelement mit mindestens 3 Zonentibergangen (von denen einer auch durch einen geeigneten Metall-Halbleiter-Kontakt ersetzt sein kann), das von einem Sperrzustand zu einem DurchlaBzustand (oder umgekehrt) umgeschaltet werden kann. Tunneldiode pn-diode, bei welcher der Tunneleffekt zu einer teilweise fallenden Strom-Spannungs Charakteristik in FluBrichtung ftihrt. Tunneleffekt Elektronentibergang zwischen (p-gebiet)-valenzband und (n-gebiet)-leitungsband in einem pn-ubergang durch Zenereffekt als Folge einer extrem hohen Dotierung (Entartung). Varaktor-Diode Diode mit pn- bzw. Metall/Halbleiter bzw. MetaIl/Isolator/Halbleiter-Ubergang, dessen spannungsabhangige Kapazitat genutzt wird. Wechselstrom (= dynamischer oder differentieller/) -Leitwert bzw. -Widerstand Verhaltnis der komplexen Scheitel- bzw. Effektivwerte eines harmonischen Stromes und der zugehorigen harmonischen Spannung (bzw. umgekehrt) im Kleinsignalbetrieb. Z-Diode pn-diode, die im Bereich des Zener- bzw. Lawinen-Durchbruchs betrieben wird. Zweidimensionales Elektronengas Gesamtheit der in einem HEMT am Drainstrom beteiligten Elektronen.
Sachverzeichnis Abfallzeit, Schaltdiode 128 -, Speicher-Varaktor 148 Abschalt-Thyristor 398 ff. - verhalten 130 Abschniirbereich 273 Abschniirgrenze, NIGFET 271,273 -,IGFET 308 Abschniirspannung, NIGFET 269ff. -, IGFET 302ff. Absorption, induzierte 236 Absorptionskoeffizient 206 Absorptionslilnge 206 Abstimmdiode, MIS-Varaktor 151 -, Sperrschicht-V araktor 136 f. Affinitilt 70 Akkumulationsschicht 184 aktiver Zustand, inverser 329 - -, normaler 329 Anlaufgebiet, NIGFET 271 f. -, IGFET 306f. Anreicherungsbetrieb 259, 299 -, n-kanal MOS 302 Anreicherungs-Randschicht, Metall-Halbleiter-Obergang 68ff. - -, MIS-Struktur 85, 88 Antiparallel-Thyristor 401 ff. Arbeitsbereich des Bipolartransistors 356 f. - - NIGFET 289 Arbeitsgerade, pn-diode 37 -, Tunneldiode 198 -, Z-Diode 123 Arbeitspunkt, Bipolartransistor 343 ff. -, NIGFET 275f. -, pn-diode 34, 39 -, Tunneldiode 198 -, Z-Diode 123 ASCR, asymmetrisch sperrender Thyristor 400 Ausgangs-Kennlinien, fallende 355 f. Ausgangs-Kennlinienfeld, Bipolartransistor 335 ff., 353 - -,IGBT 367 - -,IGFET 308f. - -, NIGFET 27lff. - -, PBT 370 Ausschaltbedingung, Thyristor-Diode 377 Ausschaltvorgang, Thyristor 389f. Austrittsarbeit 69 f. Backward diode 104 Bahnwiderstand, Basis- 349f. -, FET 285f. -, pn-diode 26 Bandabstand 7 Band-Band-Obergang, strahlender 220 Bandbreite 214 Bilndermodell, Metall-Halbleiter-Obergang 70 -, MIS-Struktur, ideal 83 f. -, -, real 89 -, n-gaas 179 -, pn-obergang 31 -, Tunneldiode 196f. Baritt-Diode 161, 174f. barometrische Hohenformel 7 Basis 320 - -Bahnwiderstand 349f. - schaltung 327 ff. - weiten-modulation 350f. beam-lead Diode 106 Begrenzer 155 Besetzungsinversion 237 Bipolartransistoren 319 ff. bistabiler Schalter 198 Brillouin-Zone 178 f. Butcher'sche Flilchenregei 186 Charakteristik, fallende, Bipolartransistor 355 f. -, -, Gunn-Element 179f. -, -, pn-diode 34f. -, -, Thyristor-Diode 376 -, -, Tunneldiode 194 Dilmpfungsglied 153 f. Dauergrenzstrom 117 Debye-Lange 71 Demodulation 97, 99 ff. depletion mode, NIGFET 257 - -, IGFET 303 Detektor, Hiillkurven- 99 -, kohilrenter 100 Diac 380f. Diffusionskapazitilt 42 f. Diffusionskoeffizient 5 Diffusionslilnge, ambipolare 58
Sachverzeichnis 421 Diffusionsspannung 4ff. Diffusionsstrom 2 f., 19 Diffusionstransistor 322 Diode 92ff. -, bidirektionale 380f. -, riickwartssperrende 373 ff. Domanen 184 ff. - ausloschung 190 - Dreiecks- 186 - verzogerung 188f. Doppeldrift-Diode 172 Doppelheterostruktur 207,214,230 Dotierungsprofil, APD 209 -, Bipolartransistoren 321 f. -, Impatt-Diode 162f., 171 -, pn-ubergang 1 -, Thyristor 383 -, Triac 401 Drain 255 - schaltung 280 Driftfeld, Bipolartransistoren 322, 326 -, Speicher-Varaktor 147 Drifttransistor 322, 326 Driftzone, Impatt-Diode 162, 164f. Dual-Gate-NIGFT 291 f. - - -IGFET 315 - - -MOSFET 315 Duplex-Schaltung 156 Durchbruchserscheinungen, Bipolartransistoren 354 ff. Durchbruch, pn-ubergang 29ff. Durchbruchsspannung, Leistungs-Gleichrichter 116 -, Sperrschichtvaraktor 135 -, NIGFET 287 -,IGFET 312f. Durchbruch, thermischer 34ff. -, zweiter 355 Durchgreifeffekt, pn-ubergang 30 -, pin-diode 62 Durchla13bereich, pn-diode 12ff. -, Thyristor-Diode 376 Durchla13strom-Effektivwert 117 Durchschaltzeit 387 dynamische Strom-Spannungs-Kennlinie 186 Eariy-Effekt 29, 350f. Ebers-Moll-Gleichungen 328 Effektive Masse 7 Eingangs-Kennlinienfeld, Bipolartransistoren 338 f. Einraststrom 376 Einschalt-Verlustleistung 388 - bedingung, Thyristor-Diode 377 - vorgang, Schaltdiode 127 - -, Thyristor 384ff. Einweg-Gleichrichterschaltung 93 f. - schaltung, thyristorgesteuerte 393 ff. elektrochemisches Potential 69 Elektronengas, zweidimensionales 294 f. Elektronen-Transfer-Bauelement 180 Emission, induzierte (stimulierte) 236f. -, spontane 236 f. Emitter 320 - -Reststrom 332f. - schaltung 327, 330 - -, Kennlinienfelder 334 ff. Energiebander-Modell, s. Bandermodell enhancement mode, IGFET 303 Ersatzschaltung der Impatt-Diode 167f. LED 233 - - MIS-Struktur, real 90 - - Photo diode 204 - - pin-diode, real 153 - - pn-diode, real 46 - - Schottky-Diode, real 107 - des Dioden-Mischers 114 - - inneren Bipolartransistors 347, 359 - NIGFET 279 - - pin-ubergangs 64, 65 - - rauschenden Leitwertes (Widerstandes) 48 - - Schottky-Dioden-Gleichrichters 108 1/f-Rauschen 51 f. Fabry-Perot-Interferometer 238 fallende Charakteristik 35 ff., 179f., 194, 355 f., 376 F eldeffekt -Transistoren 254 ff. Feldstarke 5, 9f. - Durchschlags- 31 -, kritische 17 5, 181 ff. Feldstrom 2f., 19 Fermi-Niveau 83 FET 254ff. Flachbandspannung 88 Flachbandzustand 86, 88 Flachenemitter 232 Flu13richtung, Metall-Halbleiter-Ubergang 79 -, pin- und psn-ubergang 59f. -, pn-ubergang 12f. Freiwerdezeit 392 Frequenz-Gleichlage 113 - -Kehriage 113 - modulation 141 - verdoppler 143 - verdreifacher 143 - vervielfachung, MIS-Varaktor 14 - -, Speicher-V araktor 146 f. - -, Sperrschicht-Varaktor 142f. Gate 255 - -Schaltung 280 Generation von Ladungstragern 24 gesattigter Zustand 329 gesperrter Zustand 329 Gewinn-Bandbreite-Produkt 214 Gleichrichter-Dioden 93 ff. - verhalten 72
422 Sachverzeichnis Gleichrichtung 93 f. Gleichstromverstiirkung, Normalbetrieb Basisschaltung 330 -, - Emitterschaltung 332 -, Inversbetrieb Basisschaltung 331 -, - Emitterschaltung 333 Golddraht-Diode 102 gradual channel-niiherung 262ff. Grenzfliichenladung, MIS-Struktur 89 -,IGFET 300 Grenzfrequenz der Photodiode 204, 206 - - MIS-Struktur 91 - des pn-obergangs 46 - - Sperrschichtvaraktors 135 - Modulations- 249 GroBsignalverhalten 53, 67 GrundschaItungen des FET 280 - - Bipolartransistors 334 GTO, Gate-Turn-Off-Thyristor 398ff. Gunn-Effekt 175 - -Element 161, 175ff. - -, Kleinsignal-Impedanz 182 - -Oszillator, Laufzeitbetrieb 188 - -, LSA-Betrieb 19lf. - -, Domiinenausloschung 190 - -, Domiinenverzogerung 188f. Halbleiter, direkter 220, 234, 237 -, indirekter 221, 234 Hauptanschliisse 371 - des Triac 401 Hauptspannung des Triac 401 Hauptstrom 371 HBT, Hetero-Bipolartransistor 362ff. heibe Elektronen 78 HEMT, High Electron Mobility Transistor 296 ff. Hetero-Bipolartransistor (HBT) 362ff. - -Lawinenphotodiode 213 f. - -Lumineszenzdiode 230 - -Photodiode 207f. - struktur 207 - -, Doppel- 207, 214, 230 HF-Gleichrichtung 108ff. Hochstrominjektion 59 f. Hochstromverhalten 26ff. hot electron device 78 Idealitiitsfaktor 79 IGBT, Bipolartransistor mit isoliertem Gate 366ff. IGFET 255ff., 298ff. Impatt-Diode 160ff. - -, Read-Struktur 162 - Oszillator 169 ff. Impulsantwort, Laserdiode 250f. induzierte Emission 236f. Influenzstrom 163, 201 Injektion, starke 27 - von Ladungstriigern 14 Innenleitwert, Bipolartransistor 344 f. -, NIGFET 275f. -,IGFET 310 Intrinsicdichte 6 Inversion, MIS-Struktur 84f. -, IGFET 299f. lonisierungskoeffizienten 210 IRED 222 isoelektronisches Zentrum 234 f. junction-fet 256 junction gate thyristor 404 Kanalabschniirung, NIGFET 266f. -, IGFET 301 ff. Kanalliinge, effektive 285 f. Kantenemitter 232 Kapazitiit, Diffusions- 42 -, MIS-Struktur 83 f., 89 f. - Sperrschicht- 41, 135 ff. Kennlinie der pin- und psn-diode 58 pn-diode 11 ff., 23ff. - - Riickwiirtsdiode 104 - - Schottky-Diode 76, 78 Spitzendiode 102 - - Z-Diode 119 - des Gunn-Elementes 176, 181 ff. Kennlinienfelder, Bipolartransistor 334 ff. -, NIGFET 269ff. -,IGFET 308ff. KleinsignalverhaIten des Bipolartransistors 345 ff. Metall-Halbleiter-Oberganges 80ff. - - NIGFET 279ff. - - pin- und psn-oberganges 64ff. - - pn-oberganges 39ff. Kniespannung 268 Kollektor 320 - -Basis-Stromverhiiltnis 353 - -Reststrom 332 f. - schaltung 327 - strom, Temperaturabhiingigkeit 347 f. Kommutierung 390ff. Kompensations-Netzwerk 252 - punkt, NIGFET 282f. - -, IGFET 312 Kontaktspannung 8 Kontinuitiitsgleichungen 54 Konversionsverlust 114 Konzentrationsverteilung, npn-transistor 324 -, pin-obergang 56f. -, pn-obergang 2, 15, 18f. Ladungsspeicher-Diode 131 Ladungstriigerverteilung, npn-transistor 323 ff. -, pin- und psn-obergang 56f. -, pn-obergang 3, 15, 18f. -, Thyristor 386, 391 Lambertscher Strahler 227
Sachverzeichnis 423 Laser-Array 253 -, gewinn- (oder aktiv-) gefiihrte 244ff. -, index- (oder passiv-) gefiihrte 243 ff. - dioden 222, 236ff. -, Emissionsspektrum 242 -, Lichtintensitiit 242 -,- optischer Gewinn 241 -, BH- 243 -, CSP- 245 -, MCRW- 243f., 247f. -, Oxidstreifen- 244f. -, V-Nut- 245 Latchstrom 376 Laufwinkel 165 Laufzeitbetrieb 188 Laufzeitfrequenz 181 Lawinendiode 118ff. Lawinendurchbruch (= effekt) 32f, 34, 162 - frequenz 166 - -Laufzeit-Diode 160ff. - - -, abgewandelte Strukturen 170ff. - - -, GroBsignal-Impedanz 169 - - -, Kleinsignal-Impedanz 166f. - - -, Read-Struktur 162 - -Multiplikationsfaktor 32 - -Photodiode 200, 208ff. - zone 163f. LED (Lumineszenzdioden) 222ff. Leeriauf-Spannungsverstiirkung 351 Leitwert, differentieller (= dynamischer) 39 f. -, Gleichstrom- 20 -, Wechselstrom- 39f. Leitungslangen-Modulator 159 Leistungsgleichrichter 115 ff. Loschen 371 - der Thyristordiode 376 - des Thyristors 389 LSA-Betrieb 191 f. Lumineszenzdioden (LED) 222ff. Majoritiitstriiger-Bauelement, Schottky-Diode 80 - strom 75 - -, Riickwiirtsdiode 104 - -, FET 259 Maser 237 MES-FET 256, 285 ff., 292ff. Metall-Halbleiter-Ubergang 67 ff. - -Isolator-Halbleiter (= MIS)-Ubergang 82ff. MIM-Struktur 199 Mischdioden 93 ff. Mischkristalle 220 ff. Mischung 97, 100, 112ff., 151 - in parametrischen Schaltungen 144f. MISFET 257 MIS-Ubergang 82 - -Varaktor 149ff. als Frequenzvervielfacher 149 - - Gegenreihenschaltung 150 MNS-Ubergang 82 MODFET, modulation doped FET 296ff. Modulation 97f. Modulations-Grenzfrequenz 249 - -Steilheit 248, 250 MOSFET 257,299ff. MOS-Leistungstransistor 315 ff. - -Thyristor 405 - -Ubergang 82 negative differentielle Beweglichkeit 177 negativer differentieller Leitwert 177 ff., 194 NIGFET 255ff. 260ff. n-kanal-sperrschicht-fet 258 ff. normally-off (= normal sperrend) -Betrieb 257, 299 ff. - -on (= normalleitend) -Betrieb 257, 299 ff. Normal-Thyristor 401 ff. Oberfliichenladung 84f., 89 Oberfliichenpotential 84 Oberfliichenrekombination 26 Oberfliichenzustiinde 73 f., 83, 90 Ohm'scher Kontakt 73 Ohm'sches Gesetz der Wiirmeleitung 36 Optischer Resonator 238 Oszillator, Gunn- 188 ff. -, Impatt- 169ff. -, Laserdioden- 238 ff. parametrische Mischung 144f. PBT, permeable base transistor 368 ff. phased-array-antenne 157 Phasenanschnitt-Schaltung 379 f. - -Steuerung 393 Phasenschieber, digitaler 156 ff. Photodiode 200ff. -, Kennlinienfeld 202 -, KurzschluBstrom 202 -, Leeriaufspannung 202f. Photoeffekt, innerer lichtelektrischer 201 Photoelement 200, 215ff. -, Kennlinienfeld 217 -, optimaler Lastwiderstand 216 Photo-Thyristor 405 pinch-off 266 f. - - -Bereich 271 ff. - -, IGFET 308 - - -Spannung 269 pin-diode 151 ff. pin- und psn-dioden, GroBsignaiverhaiten 67 - - - -, Kleinsignalverhalten 64ff. pin-ubergang 54ff. p-kanal-sperrschicht-fet 258f. Planartransistor 321 pn-fet 256ff. - -, Arbeitsbereich 289 pn-ubergang, abrupter 2, 5 - -, einfacher 1 ff. - -, idealisierter, stromlos 3 ff.
424 Sachverzeichnis pn -Dbergang, idealisierter, gleichstromdurchflossen 11 ff. - -, -, wechselstromdurchflossen 38 ff. - -, hyper abrupter 133 f. - -, realer 23 ff. Poisson-Gleichung 9, 54 Potentialverteilung npn-transistor 324 - pn-dbergang 5, 13 punch-through,igfet 312 - -, pin-diode 62f. - -, pn-dbergang 30 Punktkontakt-Dioden 101 ff. Quantenwirkungsgrad 202, 205 -, externer 224 -, interner 224 Raumladungsgebiet 3 Raumladungszone 3 f., 9 f., 256 -, Generation und Rekombination 249 -, NIGFET 256 -, Photo diode 201 f. -, pin-struktur 62 Rauschanpassung, Diodenmischer 115 -, Bipolartransistor 359f. Rauschen 46 ff. -, I/f- 51 -, pn-dbergang 47 f. - Schrot- 49 Rausch-Ersatzschaltung, pn-diode 52 - faktor, aquivalenter, pn-dbergang 53 - -, -, Schottky-Diode 81 - zahl, Bipolartransistor 358 ff. - -, Diodenmischer 115 - -, NIGFET 290 Read -Struktur 162 RCT, riickwartsleitende Triode 400 f. Rekombination, Ladungstrager- 24 Rekombinations-Generations-Rate 54 Relaxationsfrequenz 251 Relaxationsschwingung 251 f. Relaxationszeit 177 remote gate thyristor 404 Resonator, optischer 238 Reststrom, Emitter- 332 f. -, Kollektor- 332f. Riickschlagspannung 391 Riickstromspitze 130, 391 Riickwarts-Diode 103 Sattigungsgebiet 273 ff. Sattigungsspannung, Bipolartransistor 337 Sattigungsstrom, FET 269 f., 306 -, Metall-Halbleiter-Dbergang 78 -, pn-dbergang 17 Schalter, bistabiler 198 Schaltverhalten, pin-diode 155 ff. -, pn-diode 125 ff. -, Vierschichtdiode 378 -, Vierschichttriode 384 ff. Schaltzeichen, ASCR 400 -, Bipolartransistor 322 -, DlAC 381 -, GTO 399 -, IGBT 366 -, IGFET 258, 313, 315 -, NIGFET 257 -, RCT 401 -, Thyristor 383, 406 -, TRIAC 402 -, Vierschichtdiode 373 Schleusenspannung, Leistungsgleichrichter 116 -, pn-diode 29 -, Riickwartsdiode 104 Schottky-Barriere 70 - -, FET 256 - -Diode, hypride 105, 107f. - -, Rauschen 81 - -, reine 105 ff. - -Kontakt 68, 73 - -Dbergang, Diffusionstheorie 75 f. - -, Emissionstheorie 77 f. - -, gleichstromdurchflossen 75 ff. - -, wechselstromdurchflossen 80ff. - -V araktor 146 Schrotrauschen 49 ff. -, Bipolartransistor 358 f. -, Lawinen-Photodiode 209f. Schwellspannung 269 Schwellstrom 241 Schwingfrequenz, maximale 362 SCR, Silicon Controlled Rectifier 382 SCS, Silicon Controlled Switch 406 SDHT, Selectively Doped Heterojunction Transistor 296 ff. selbstleitender FET 257, 298 ff. selbstsperrender FET 257, 298 ff. SignallRauschabstand, Lawinen-Photodiode 212 -, NIGFET 290 single-drift -diode 171 snapp-off diode 148 SOAR, Safe Operating ARea 356f. Solarzelle 217 ff. Source 255 - -Schaltung 280 Spannungsbegrenzung 124f. Spannungsdurchbruch 354f. Spannungsnachlaufzeit 392 Spannungsstabilisierung 122 ff. Spannungs-Steuerkennlinienfeld 339 f. Speicher-Schaltdioden 131 - -V araktoren 146 ff. Speicherzeit 127f., 148 Sperrbereich der pn-diode 12ff. - - Thyristor-Diode, negativer 375 - - -, positiver 375 Sperrichtung, Metall-Halblei ter-dbergang 79 -, pin-diode 60ff.
Sachverzeichnis 425 Sperrschicht-FET 255 SperrschichtkapaziUit der hyperabrupten Diode 133 f. - - pin-diode 55 - - pn-diode 41 f. -, Temperaturabhangigkeit 137 ff. Sperrschichttemperatur 22 Sperrschicht-Varaktoren 131 ff. Sperrstrom 17 Sperrverz6gerungszeit, Schaltdiode 127 f. -, Thyristor 392 Spitzendiode 101 Spitzensperrspannung, periodische 116 spontane Emission 236 f. Sprungantwort, Laserdiode 250 starke Injektion 27 Steilheit des Bipolartransistors 342 ff. - - IGFET 310 - - NIGFET 275 ff. step recovery diode 148 Steuerkennlinienfeld, Bipolartransistor 339, 341 -, IGFET 271 ff. stimulierte Emission 236 f. StoBstrom-Grenzwert 117 Stromdichte, gesamte 54 StromfluBwinkel 94 -, Thyristor-Diode 379 -, Thyristor 396 Strom-Spannungs-Charakteristik, DIAC 381 -, dynamische 186 - - -, Gunn-Element 176, 181, 186 -, IGFET 304ff. -, Metall-Halbleiter-Obergang 75 ff., 118 -, NIGFET 261 ff. -, Photo diode 202 - - -, Photoelement 217 -, pin-obergang 55 ff., 116 -, pn-obergang, ideal 11, 104 -, - -, real 25, 102, 104, 110 -, Thyristor 384 -, Triac 402 -, Tunneldiode 194ff. -, Vierschicht-Diode 374 - - -, Z-Diode 119 Strom-Steuerkennlinienfeld 341 StromversUirkungsfaktor, Stromabhangigkeit 353 Substratsteuerung, IGFET 314 -, NIGFET 291 Synchron-Detektor 100 tangentiale Empfindlichkeit 110f. TEGFET, two-dimensional electron gas FET 296ff. Temperaturabhangigkeit der Steuerkennlinie, IGFET 281 - - -, NIGFET 311 - des Diodenstromes 22 Temperaturabhangigkeit des Drainstromes 280 ff., 310 - - Sattigungsstromes 21 - - Zener-Durchbruchs 32, 119 Temperatur-Durchgriff, Bipolartransistor 348 - -, pn-obergang 22 - spannung 5 Tetrode, Feldeffekt- 291 f., 315 -, Thyristor - 406 thermischer Durchbruch, Bipolartransistor 355 - -, pn-obergang 34ff. thermodynamisches Gleichgewicht 3 f. threshold voltage 269 Thyristor 371 ff. - Antiparallel- 401 ff. -, Ausschaltvorgang 389f. - -Diode 373 ff. -, Einschaltvorgang 384 ff. -, lichtgesteuerter 405 - Normal- 401 ff. - -Tetroden 406 - -Trioden 382 ff. transfer resistor (~transistor) 254 Transistor, bipolarer 319 ff. -, Unipolar- 259 transistor gate thyristor 404 Transmissionsfaktor 225 f. Trappat-Mode 173 TRIAC, birektionale Thyristor-Triode 400ff. Tunneldioden 161, 194 ff. - -Oszillator 199 - -Schalter 198 - -Verstarker 198 Tunneleffekt 33, 103 Tunnelstrom 195, 197 Tunnett-Diode 199 Ubergangszeit 128 Obergitter 292ff. Oberlagerungsempfanger 112 Umschaltvorgang 127 Unipolartransistor 259 up-side-down-aufbau 178 Varaktor, MIS- 149ff. -, Speicher- 146ff. -, Sperrschicht- 131 ff. - diode 131 ff. Varistor, HF- 55, 152ff. Verarmungsbetrieb NIGFET 257 - IGFET 302 Verarmungs-Randschicht, Metall-Halbleiter -Obergang 68 ff. - -, MIS-Obergang 84, 88 - schicht 184 Vervielfachungsfaktor, APD 208 ff. -, pn-obergang 32ff. Verz6gerungszeit 126 Vierpol-Gleichungen, Bipolartransistor 346
426 Sachverzeichnis Vierquadranten-Darstellung 342 Vierschichtdiode 373 ff. Vierschicht-Strukturen 372 ff. Warmewiderstand 36 wide-gap Emitter 363 Widerstand, dynamischer 121 -, spannungsgesteuerter, IGFET 307 -, -, NIGFET 265 Wirkungsgrad, Barittdiode 175 -, externer Quanten- 224 -, Gunn-Element 193 -,Impattdiode 166, 169, 172 -, Injektions- 223 -, interner Quanten- 224 -, Quanten- 202, 205 -, Leistungs- 224 Wirkungsgrad, optischer 225 -, Photo diode 205, 206 Z(ener-)-Dioden 118[f. - -, temperaturkompensiert 120 - -Durchbruch 30f. - -Effekt 103, 195 - strom 382 Ziindausbreitungszeit 387 Ziindverzugszeit 387 Ziindung 371 -, Thyristor-Diode 376ff. -, - -Triode 382ff., 394 ff. Zusatzrauschfaktor 210 zweidimensionales Elektronengas 294 f. Zweifach-Abstimmdiode 139 f. Zweiter Durchbruch 355
Moeller, Leitfaden der Elektrotechnik Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. H. Fricke, Braunschweig, Prof. Dr.-Ing. H. Frohne, Hannover, Prof. Dr.-Ing. N. Hoptner, Pforzheim, Prof. Dr.-Ing. K.-H. Locherer, Hannover, und Prof. Dr.-Ing. P. Vaske t Grundlagen der Elektrotechnik Teil1: Elektrische Netzwerke Von Prof. Dr.-Ing. H. Fricke, Braunschweig, und Prof. Dr.-Ing. P. Vaske 17., neubearbeitete.und erweiterte Auflage. XVIII, 733 Seiten mit 567 teils mehrfarbigen Bildern, 34 Tafeln und 553 Beispielen. Geb. OM 72,- ISBN 3-519-06403-0 Teil 2: Elektrische und magnetische Felder Von Prof. Dr.-Ing. H. Frohne, Hannover ca. 350 Seiten mit ca. 250 Bildern. Geb. ca. OM 54,- ISBN 3-519-06404-9 Teil 3: Elektrische und magnetische Eigenschaften der Materie Von Prof. Dr. phil. nat. W. von Munch, Stuttgart X, 276 Seiten mit 210 Bildern, 44 Tafeln und 40 Beispielen. Geb. OM 56,- ISBN 3-519-06409-X Elektrische Maschinen und Umformer Teil1: Aufbau, Wirkungsweise und Betriebsverhalten Von Prof. Dr.-Ing. P. Vaske 12., neubearbeitete und erweiterte Auflage. XII, 289 Seiten mit 248 teils zweifarbigen Bildern, 12 Tafeln und 61 Beispielen. Kart. OM 54,- ISBN 3-519-16401-9 Halbleiterbauelemente Von Prof. Dr.-Ing. K.-H. Locherer, Hannover X, 426 Seiten mit 330 Bildern, 11 Tafeln und 36 Beispielen. Geb. OM 68,- ISBN 3-519-06423-5 Grundlagen der elektrischen MeBtechnik Von Prof. Dr.-Ing. H. Frohne, Hannover, und Prof. Dr.-Ing. E. Ueckert, Hannover XII, 548 Seiten mit 271 Bildern, 48 Tafeln und 111 Beispielen. Geb. OM 78,- ISBN 3-519-06406-5 Grundlagen der Regelungstechnik Von Prof. Dr.-Ing. F. Dorrscheidt, Paderborn, und Prof. Dr.-Ing. W. Latzel, Paderborn 2., durchgesehene Auflage. XII, 466 Seiten mit 401 Bildern, 30 Tafeln und 134 Beispielen. Geb. OM 64,- ISBN 3-519-16421-3 B. G. Teubner Stuttgart
Moeller, Leitfaden der Elektrotechnik Hochspannungstechnik Von Prof. Or.-Ing. G. Hilgarth, Braunschweig/WolfenbOtlel 2., Oberarbeitete und erweiterte Auflage. XII, 230 Seiten mit 172 Bildern, 16 Tafeln und 46 Beispielen. Kart. OM 48,- ISBN 3-519-16422 1 Elektrische Energieverteilung Von Prof. Oip.-Ing. R. Flosdorff, Aachen, und Prof. Or.-Ing. G. Hilgarth, Braunschweig/WolfenbOtlel 5., Oberarbeitete Auflage. XIV, 352 Seiten mit 274 Bildern, 46 Tafeln und 72 Beispielen. Kart. OM 54, ISBN 3-519-46411-X Digitaltechnik Von Prof. Oipl.-Ing. L. Borucki, Krefeld unter Mitwirkung von Prof. Oipl.-Ing. G. Stockfisch, Moers 3., Oberarbeitete und erweiterte Auflage. XIV, 334 Seiten mit 318 Bildern, 82 Tafeln und 55 Beispielen. Kart. OM 52,- ISBN 3-519-26415-3 Grundlagen der elektrischen Nachrichtenubertragung Von Prof. Or.-Ing. H. Fricke, Braunschweig, Prof. Or. lng. habil. K. Lamberts, Clausthal, und Prof. Oipl.-Ing. E. Patzelt, Braunschweig/WolfenbOtlel XV, 375 Seiten mit 302 Bildern, 15 Tafeln und 39 Beispielen. Geb. OM 58,- ISBN 3 519-06416-2 Grundlagen der Verstarker Von Prof. Or.-Ing. H. Gad, Lemgo, und Prof. Or.-Ing. H. Fricke, Braunschweig XII, 305 Seiten mit 202 Bildern, 1 Tafel und 90 Beispielen. Kart. OM 54,- ISBN 3 519-06417 0 Grundlagen der Impulstechnik Von Prof. Or.-Ing. G.-H. Schildt, Wien XII, 439 Seiten mit 364 Bildern, 9 Tafeln und 34 Beispielen. Kart. OM 68,- ISBN 3-519 06412-X Preisanderungen vorbehalten B. G. Teubner Stuttgart