Különleges félvezető eszközök
Kézirat
Értesítőt kérek a kiadóról
Értesítőt kérek a sorozatról
A beállítást mentettük,
naponta értesítjük a beérkező friss
kiadványokról
A beállítást mentettük,
naponta értesítjük a beérkező friss
kiadványokról
Előszó
A tranzisztor feltalálása óta eltelt 15 év alatt a félvezető fizika területén végzett kutatómunka számos olyan félvezetőeszköz elkészítését eredményezte, amely felépítésében, működésében eltér a...
Tovább
Előszó
A tranzisztor feltalálása óta eltelt 15 év alatt a félvezető fizika területén végzett kutatómunka számos olyan félvezetőeszköz elkészítését eredményezte, amely felépítésében, működésében eltér a közönséges diódáktól és tranzisztoroktól, és ezek "különleges félvezetőeszközöknek" minősülnek. Az uj eszközök rendkívüli sokasága miatt elképzelhetetlen valamennyi működésének ismertetése, jegyzetünkben csak azokkal az eszközökkel foglalkozunk, amelyek a gyakorlatban többé-kevésbé elterjedtek (pl. vezérelt egyenirányító, Zenerdióda stb.) vagy valószínűnek tűnik a jövőbeni szélesebbkörű elterjedésük (térvezérlésű eszközök, félvezető lázerek stb.). Még a témakör ilyen értelmű korlátozása mellett is mellőzni kellett néhány eszközt (pl. félvezető hütőelemek, Hall-szonda és modulátor, stb.) ismertetését.
A tárgyalt különleges félvezető eszközök müködését fizikai alapjelenségek szerint 5 fő csoportra oszthatjuk:
1. a lezárt pn átmenet környezetében kialakuló kiürített zóna feszültségfüggésén alapuló eszközök (változó kapacitású dióda, térvezérlésű eszközök)
2. injektált töltéshordozók transzportján alapuló eszközök (dielektromos dióda és trióda, kétbázisú dióda, négyrétegü dióda, vezérelt? egyenirányító)
3. a lezárt pn átmenetben lejátszódó lavinasokszorozási jelenségek alapuló eszközök (négyrétegü dióda, vezérelt egyenirányító, nagyfeszültségű Zener-dióda)
4. téremissziós jelenségeken alapuló eszközök (tunneldióda, kisfeszültségű Zenerdióda)
5. elektron-foton kölcsönhatáson alapuló eszközök (fotoellenállás, fényelem, fotodióda, fototranzisztor, félvezetőlézer).
Vissza
Tartalom
Bevezetés 3
1. A félvezető fizika áttekintése 15
1-1. Szilárd testek sávelmélete 15
Schrödinger-egyenlet, Bloch megoldása,
Brillouin-megoldása, a töltéshordozók effektív
tömege, kvantumállapotok sűrűsége, Fermi-Dirac
eloszlás
1-2. Szennyezett félvezetők 27
Szabad töltéshordozók koncentrációja, n-tipusu
félvezetők, p-tipusu félvezetők, degenerált
félvezetők, a tömeghatástörvény, az elektrosztatikus potenciál, kvázi-Fermi-nivók,
töltéshordozók rekombinációja és élettartama
1-3. Transzport jelenségek 41
Mozgékonyság, vezetőképesség, transzportegyenlet, folytonossági egyenlet, transzportfaktor, lavinasokszorozás, téremisszió
1-4. A p-n átmenet 54
A p-n átmenet sávmodellje, diffúziós potenciál,
a kiüritett réteg vizsgálata, a pn átmenet
áramai, emitterhatásfok
Irodalom 65
2. Változó kapacitású diódák 67
2-1. Elméleti alapok 72
Lezárt pn átmenet kapacitása
2-2. Változó kapacitású diódák működése 76
Változó kapacitású dióda karakterisztikája,
változó kapacitású dióda impedanciája és jósága
2-3. Változó kapacitású diódák alkalmazása 84
Változó kapacitású diódák zaja, változó kapacitású diódák kapcsolástechnikája
Összefoglalás 89
Irodalom 90
3. Zener-diódák 91
3-1. Elméleti alapok 97
Lavina sokszorozási jelenségek pn átmenetben,
pn átmenet lavinaátütése, pn átmenet Zener árama
3-2. A Zener-dióda müködése 107
Zener-dióda karakterisztikája, differenciális
ellenállás
3-3. Zener-diódák alkalmazása 112
Hőmérsékletfüggés, a termikus ellenállás hatása,
Zener-diódák kapcsolástechnikáját
Összefoglalás 122
Irodalom 123
4. Tunnel-diódák 125
4-1. Elméleti alapok 150
Direkt és indirekt tunnelezés, Esaki integrálok,
pn átmenet tunneláramának meghatározása, az
elektron transzverzális energiájának hatása
4-2. A tunneldióda működése 159
Tunneldióda karakterisztikája, a tunneldióda
paraméterei
4-3. Tunneldiódák alkalmazása 142
Tunneldióda zajtényezője, tunneldióda kapcsolóüzeme, kapcsolástechnikai alapok
Összefoglalás 150
Irodalom 151
5. Négyrétegű félvezető eszközök 153
5-1. Elméleti alapok 157
pn átmenet emitterhatásfoka kis áramsürüségeknél, pn átmenet emitterhatásfoka nagy áramsürüségeknél, áramok négyrétegü félvezetőben
5-2. Négyrétegü eszközök működése 169
Négyrétegü dióda karakterisztikája, vezérelt
egyenirányító karakterisztikája, vezérelt
egyenirányító bemeneti karakterisztikája
5-3. Négyrétegü eszközök alkalmazása 179
Vezérelt egyenirányító működésének felső
frekvenciahatára, négyrétegü dióda kapcsolástechnikája, vezérelt egyenirányítók kapcsolástechnikája
Összefoglalás 193
Irodalom 194
6. Kétbázisú diódák 195
6-1. Elméleti alapok 199
Vezetőképesség moduláció kisebbségi töltéshordozók injektálásával, periodikusan injektált
kisebbségi töltéshordozók transzportja
6-2. A kétbázisú dióda működése 208
A kétbázisú dióda karakterisztikája, bemeneti
ellenállás, kétbázisú dióda bemenőimpedanciája
6-3. A kétbázisú dióda alkalmazása 220
A csúcsponti feszültség hőmérsékletfüggésének
kompenzálása, kétbázisú dióda kapcsolóüzeme,
a kétbázisú dióda kapcsolástechnikája
Összefoglalás 230
Irodalom 232
7. Térvezérléses eszközök 233
7-1. Elméleti alapok 239
Elektromos erőtér térvezérléses félvezető
eszközökben, az áramvezető csatorna vizsgálata,
az elzáródás! tartomány vizsgálata
7-2. A térvezérlésű tranzisztor működése 351
A térvezérlésű tranzisztor karakterisztikája,
paraméterek, a vezérlő elektróda árama, töltéshordozók áthaladási ideje, hengeres felépítésű
térvezérléses tranzisztor (tecnetron), a térerősségtől függő mozgékonyság hatása
7-3. Térvezérlésű tranzisztorok alkalmazása 264
Bemeneti kapacitás meghatározása, a térvezérléses tranzisztor karakterisztikájának hőmérsékletfüggése, térvezérléses tranzisztor zaja,
térvezérléses tranzisztorok kapcsolástechnikája
7-4. Térvezérléses tetróda 283
Térvezérléses tetróda karakterisztikája,
a térvezérléses tetróda paraméterei, a térvezérléses tetróda alkalmazása
Összefoglalás 290
Irodalom 291
8. Fém-oxid-félvezető eszközök 293
8-1. Elméleti alapok 300
Erőtér fém-oxid-félvezető struktúrában
8-2. Fém-oxid-félvezető eszközök működése 305
MOS dióda kapacitása, szigetelt vezérlő
elektródáju térvezérléses tranzisztor karakterisztikája, paraméterek
8-3. Fém-oxid-félvezető eszközök alkalmazása 313
A soros ellenállás hatása, MOS diódák és
szigetelt vezérlő elektródáju tranzisztorok
kapcsolástechnikája
Összefoglalás 320
Irodalom 321
9. Dielektromos diódák és triódák 323
9-1. Elméleti alapok 329
Tértöltéskorlátozott áram szigetelőkben,
rekombinációs centrumok hatásának tértöltéskorlátozott áramra
9-2. Dielektromos eszközök működése 335
Erőtér dielektromos diódában, dielektromos
dióda karakterisztikája és paraméterei,
dielektromos trióda karakterisztikája,
dielektromos dióda paraméterei
9-3. Dielektromos eszközök alkalmazása 342
Dielektromos frekvencia karakterisztikája,
dielektromos dióda termikus stabilitása,
dielektromos eszközök zaja, dielektromos
dióda és trióda kapcsolástechnikája
összefoglalás 352
Irodalom 353
10. Fotoelektromos félvezető eszközök 355
10-1. Elméleti alapok 365
a direkt rekombináció, rekombináció rekombinációs centrumokban, a foton, megvilágítás
hatása a töltéshordozók koncentrációjára,
fényelektromos jelenség pn átmenetekben
10-2. Fotoelektromos eszközök működése 382
Fotoellenállások, fényelemek, fotodiódák,
diffúziós fotodióda, fototranzisztorok
10-3. Fotoelektromos eszközök alkalmazása 408
Fotoelektromos eszközök kapcsolástechnikája
összefoglalás 411
Irodalom 413
11. Félvezető lázerek 415
11-1. Elméleti alapok 419
A lázer-hatás, gerjesztett emisszió félvezetőkben, erősítés sugárzó rekombinációk esetén
11-2. Lázerdiódák működése 429
A berezgés határhelyzetének feltétele, kisugárzott energia és frekvenciakarakterisztika
11-3. Lázerdiódák alkalmazása 436
Kapacitás meghatározása, lézerdióda impulzus üzeme
Összefoglalás 444
Irodalom 446
Pontosabb fizikai állandók 443
Félvezetőanyagok főbb adatai 449
Tartalomjegyzék 450