Félvezető és mikroelektronikai konstrukció

Tartalom

1. Félvezetőfizikai alapok 1
1.1. Energiasávok és energiaszintek a félvezetőben 2
1.2. Töltéssemlegesség a homogén félvezető kristályban 5
1.3. A Fermi-szint fogalma 7
1.4. Mozgékonyság és vezetőképesség 11
1.5. Gerjesztési és rekombinációs folyamatok 12
1.6. Áramok a félvezetőben. A folytonossági egyenlet 17
1.7. PN-átmenet a félvezetőben 20
1.8. Adalékeloszlási profilok; Poisson-egyenlet, átmenetkapacitás 23
1.9. Fém-félvezető átmenetek 29
2. Diódakonstrukciók 33
2.1. Áramköri diódák 34
2.1.1. A nyitókarakterisztika tervezése 35
2.1.2. A zárókarakterisztikával kapcsolatos számítások 44
2.1.3. Adalékeloszlási profilok 52
2.1.4. A dióda működési sebességét meghatározó tényezők 53
2.1.5. A dióda elektromos helyettesítő képe 60
2.1.6. Néhány alapvető dióda-konstrukció 64
Tűsdióda 64
Aranytűs és ötvözött diódák 65
Mesa- és planár-diódák 66
Schottky-dióda 67
2.2. Különleges diódák 69
2.2.1. Töltéstároló dióda 69
2.2.2. Feszültségstabilizátor diódák 72
2.2.3. Kapacitás-dióda 76
2.2.4. Egyéb diódatípusok 79
2.3. Teljesítményegyenirányítók 81
3. Tranzisztorok konstrukciós számitása 87
3.1. A tranzisztorok általános jellemzése 88
3.2. Az alfa áramerősítési tényező meghatározása kis injekciós szint esetén 92
3.3. A béta áramerősítési tényező meghatározása az injekciós szint függvényében 103
3.4. A tranzisztorok működési sebességét meghatározó tényezők 109
3.5. A határfrekvencia szintfüggése /Kirk-effektus/ 118
3.6. Záróáram és telítési feszültség 124
3.7. Letörési feszültségek 125
3.8. Néhány fontosabb tranzisztor-konstrukció 129
3.8.1. Ötvözött és drift tranzisztorok 129
3.8.2. Germánium és szilicium mesa-tranzisztorok
3.8.3. Planár-trunzisztorok konstrukciója 135
3.8.4. Példa szilicium planár epitaxiális
kapcsolótranzisztor tervezésére 137
3.8.5. Teljesitménytranzisztorok 152
4. Monolit integrált áramköri konstrukciók 154
4.1. Monolit integrált áramkörök felépitése 166
4.1.1. npn tranzisztor kialakitása 168
4.1.2. pnp tranzisztor az integrált áramkörben 171
4.1.3. Diódák megvalósítása 174
4.1.4. Térvezérlésű tranzisztorok 177
4.1.5. Kondenzátorok 178
4.1.6. Ellenállások 180
4.2. Áramkörtervezési szempontok 181
4.2.1. Osztott KC-hálózatok 183
4.2.2. Befűzött ellenállás alkalmazása 184
4.2.3. Aktiv munkaellenállások 184
4.2.4. Darlington-erősitő 185
4.3. Analóg integrált áramkörök alapáramkörei 186
4.3.1. Differenciálerősítők 186
4.3.2. Áramgenerátorok 192
4.3.3. Fázisösszegző 199
4.3.4. Szintáttevő áramkörök 200
4.3.5. Végfokozatok 203
4.4. Műveleti erősitők 207
4.5. Digitális integrált áramkörök 217
4.5.1. Logikai függvények 219
4.5.2. A logikai függvények áramköri megvalósításai. Kapuáramkörök 223
4.5.3. Tárolók /flip-flopok/ 240
4.5.4. Frekvenciaosztók és számlálók 246
Hivatkozott irodalom 256
Felhasznált irodalom 257

Témakörök