Несмотря на то, что за последние годы издано значительное количество книг по физике полупроводников и полупроводниковых приборов, все эти книги носят либо слишком узкий характер и посвящены ограниченному классу приборов (обычно диодов и транзисторов), либо являются специальными монографиями по физике полупроводников и мало доступны широкому кругу читателей.
Авторы поставили перед собой задачу: в небольшой по объему книге дать обзор основных положений физики полупроводников и полупроводниковых приборов различных назначений в форме, доступной широкому кругу читателей. Предлагаемая вниманию читателей книга может быть полезна как лицам, занимающимся применением полупроводниковых приборов, так и студентам старших курсов университетов и высших технических учебных заведений.
Поскольку применение полупроводниковых диодов и транзисторов широко освещено в литературе, авторы сочли нецелесообразным рассмотрение этих вопросов. Применение других типов приборов дано подробно в печати, поэтому в соответствующих главах приводится в общих чертах.,
В основу классификации полупроводниковых приборов положены физические принципы их действия. В некоторых случаях четкое выделение только одного признака оказалось затруднительным. Так, например, кремниевые стабилитроны можно отнести к приборам, действие которых основано на электронно-дырочном переходе. В то же время действие кремниевых стабилитронов связано с эффектом сильного поля в электронно-дырочном переходе. Авторы сочли более правильным отнести их в главу о приборах, действие которых основано на эффекте сильного поля. То же можно сказать и о лавинных транзисторах.
В книге использована система СИ. Однако в некоторых случаях употребляются и внесистемные единицы, например микрон, электрон-вольт и др.
А. Ф. Городецким написаны главы 8, 10—14, 18, А. Ф. Кравченко — главы 1,4, 7, 9, 15—17, Е. М. Самойловым — главы2,3, 5 и 6.
ОГЛАВЛЕНИЕ
\
Предисловие..............•.................. 3
Глава I. Структура твердых тол
§ 1.1. Классификация твердых тел.....-............ 5
§ 1.2. Некоторые сведения пз кристаллографии........... 6
§ 1.3. Индексы Миллера'...................... 7
§ 1.4. Методы определения кристаллографических направлений .... 9
§ 1.5. Типы связей в кристаллах и их характеристика........ 11
§ 1.6. Наиболее важные типы кристаллических структур...... 15
Глава II. Основы квантовой теории твердых тел
§ 2.1. Классическое и квантовомеханическос описание движения частицы 17
§ 2.2. Свободный электрон. Спектр энергии и собственные функции . . 19 § 2.3. Прохождение электрона через потенциальный барьер (туннельный
эффект). Электрон в потенциальной яме........... 20
§ 2.4. Электрон в изолированном атоме............... 23
§ 2.5. Электрон в кристалле................... 25
§ 2.6. Энергетические зоны. Металлы, полупроводники, диэлектрики 28
§ 2.7. Изоэнергетические поверхности и эффективная масса..... 30
§ 2.8. Электроны и дырки..................... 31
Глава III. Тепловые свойства твердых тел
§ 3.1. Тепловое движение в твердых телах. Колебания кристаллической
решетки........................... 33
§ 3.2. Теплоемкость твердого тела.................. 37
§ 3.3. Теплопроводность и тепловое расширение твёрдых тел..... 40
§ 3.4. Диффузия в твердых телах................ 42
Глава IV. Несовершенства в кристаллах
§ 4.1. Примесные атомы...................... 45
§ 4.2. Дефекты решетки....................... 47
§ 4.3. Дислокации......................... 48
§ 4.4, Другие типы несовершенств.................. 50
§ 4.5. Радиационные нарушения................... 52
Глава V. Статистика электронов в полупроводниках
§ 5.1. Средние значения и функция распределения.......... 54
§ 5.2. Распределение Максвелла — Больцмана............ 55
§ 5.3. Распределение Ферми—Дирака................ 60
§ 5.4. Вычисление концентрации носителей заряда и положение уровня
Ферми............................ 65
§ 5.5. Вычисление концентрации носителей заряда в случае собственного
полупроводника ........................ 65
§ 5.6. Вычисление концентрации носителей и уровень Ферми для примесного полупроводника..................... 68
§ 5.7. Замечания о вырожденных полупроводниках......... 71
Глава VI. Электропроводность полупроводников
§ 6.1. Электронная теория проводимости..............
§ 6.2. Время релаксации. Подвижность...............
§ 6.3. Рассеяние носителей заряда в полупроводниках........
§ 6.4. Электропроводность в сильных полях............
§ 6.5. Равновесные и неравновесные носители заряда. Время жизни неравновесных носителей. Уравнение непрерывности ......
§ 6.6. Равновесная и неравновесная проводимости .........
§ 6.7. Рекомбинация носителей заряда .............
§ 6.8. Фотопроводимость.......................
Глава VII. Термоэлектрические § 7.1. Явление Зеебека . . .
и гальваномагнитные явления
7.2. § 7.3. § 7.4. § 7.5.
Явлепие Пельтье.............
Явление Холла.............
Изменение сопротивления в магнитном поле Понятие о термомагнитных явлениях ......
Глава VIII. Контактные явления
§ 8.1. Работа выхода и контактная разность потенциалов ......
§ 8.2. Проникновение контактного поля в полупроводник и искривление
энергетических зон ......................
Образование запорного и антизапорного слоев и электронно-дырочного перехода при контакте полупроводника с металлом , . Диффузионная теория выпрямления контакта полупроводника с металлом...........................
§ 8.5. Диодная теория выпрямления контакта полупроводника с металлом
§ 8.6. Электр они о-дыр очный переход. Явление инжекции и экстракции
§ 8.7. Теория выпрямления электронно-дырочного перехода (случай тонкого перехода) ........................
| 8.8. Диффузионная теория выпрямления электронно-дырочного перехода
§ 8.9. Емкость электронно-дырочного перехода............
§ 8.10. Пробой электронно-дырочного перехода...........
§ 8.11. Электронно-дыр очный переход под переменным смещением ..
§ 8.12. Различные типы контактов.................
Глава IX. Полупроводниковые материалы
§ 9.1. Основные характеристики полупроводниковых материалов . . .
§ 9.2. Методы очистки полупроводниковых материалов........
§ 9.3. Методы получения монокристаллов..............
§ 9.4. Понятие о методах измерения основных параметров полупроводниковых материалов .......................
§ 9.5. Методы получения электронно-дырочных переходов......
Глава X. Приборы, основанные на зависимости сопротивления полупроводников от температуры
§ 10.1. Общие свойства термосопротивлений .............
§ 10.2. Основные параметры термосопротивленпй...........
§ 10.3. Типы, конструкция и геометрические размеры рабочих тел термосопротивлений .........................
§ 10.4. Температурные характеристики и статические вольт-амперные
характеристики........................
§ 10.5. Релейный эффект.....................
§ 10.6. Применение термосопротивлений...............
§ 10.7. Основы технологии термосопротивлений...........
§ 10.8. Устройство и основные характеристики полупроводниковых бо-- лометров ............................
Глава XI. Приборы, основанные на зависимости электропроводности полупроводников от освещения
§ 11.1. Общие свойства фотосопротивлеиий.....
§ 11.2. Основные характеристики фотосопротивлений .
§ 11.3. Типы и конструкция фотосопротивлений . . .
§ 11.4. Применение фотосолротивлений.......
.§ 11.5. Основы технологии фотосопротпвлешш . . .
Глава XII. Приборы, основанные на свойствах электронно-дырочного перехода (диоды)
§ 12.1. Классификация и конструкция полупроводниковых диодов . , 196
§ 12.2. Параметры диодов ...................... 202
§ 12.3. Вольт-амперные характеристики диодов ........... 204
| 12.4. Частотные свойства диодов................. 212
§ 12.5. Импульсные свойства диодов ................ 216
§ 12.6. Варикапы......................... 219
§ 12.7. Туннельные диоды..................... 222
§ 12.8. Основы технологии диодов.................. 228
Глава XIII. Приборы, основанные на свойствах электронно-дырочного перехода (фотогальванические элементы)
§ 13.1. Общая характеристика полупроводниковых фотогальванических
элементов.......................... 233
§ 13.2. Основы теории фотогальванических элементов........ 234
§ 13.3. Эквивалентные схемы фотогальванических элементов..... 237
§ 13.4. Вольт-амперные характеристики................ 239
§ 13.5. Факторы, определяющие к. п. д. фотогальванических преобразователей ........................... 240
§ 13.6. Основные типы и характеристики фотогалъвэпических элементов 242
§ 13.7. Фотодиоды......................... 244
Глава XIV. Приборы, основанные на двух и более электронно-дырочных переходах
§ 14.1. Принцип действия плоскостного триода (транзистора)..... 246
§ 14.2. Теория транзистора* в режиме малых сигналов........ 249
§ 14.3. Система параметров полупроводниковых триодов и эквивалентная
схема............................. 255
§ 14.4. Эксплуатационные параметры транзисторов.......... 260
§ 14.5. Шумы в транзисторах. Эквивалентпая схема с учетом шумов . . 263 § 14.6. Статические вольт-амперные характеристики транзисторов. Плоскостной транзистор в режиме больших сигналов....... 265
§ 14.7. Понятие об особенностях работы транзисторов в импульсных режимах ........................... 266
§ 14.8. Работа транзистора на высоких частотах........... 267
§ 14.9. Пути повышения частотного предела............. 271
| 14.10. Плоскостной тетрод.................... 272
| 14.11. Поверхностно-барьерный транзистор............. 273
§ 14.12. Транзистор р — п — i — />-типа .............. 274
§ 14.13. Дрейфовый транзистор................... 275
§ 14.14. Микросплавной транзистор................. 279
§ 14.15. Мезатранзисторы и плаиарные транзисторы......... 279
§ 14.16. Канальный триод. Текнетрон ............... 281
§ 14.17. Спесистор......................... 285
§ 14.18. Мощные транзисторы.................... 287
§ 14.19. Точечный транзистор.................... 288
§ 14.20. Полупроводниковые переключатели.............. 290
§ 14.21. Тонкоплеиочный транзистор (ТПТ)............. 294
Глава XV. Приборы, основанные на явлении Холла
§ 15.1. Датчики э. д. с. Холла как элементы цепей......... 298
§ 15.2. Погрешности датчиков э. д. с. Холла............ 301
§ 15.3. Измерение индукции магнитного поля............ 303
§ 15.4. Измерение силы тока и мощности в цепях постоянного и переменного токов.......................... 304
§ 15.5. Преобразователи постоянного тока в переменный....... 307
§ 15.6. Линейные и квадратичные детекторы............. 308
§ 15.7. Гираторы........................... 309
§ 15.8. Усилители и генераторы................... 311
§ 15.9. Основы технологии датчиков э.д.с. Холла .......... 313
Глава XVI. Приборы, основанные на термоэлектрических явлениях
§ 16.1. Энергетические основы термоэлектрических генераторов . . . 315
§ 16.2. Коэффициент полезного действия термоэлектрических генераторов 318
§ 16.3. Основы теории термоэлектрических холодильников....... 322
§ 16.4. Термостатирование радиоэлектронных устройств....... 325
Глава XVII. Приборы, основанные на эффекте сильного поля
§ 17.1. Варисторы, принцип действия, устройство.......... 327
§ 17.2. Основные характеристики варисторов и жх применение .... 328'
§ 17.3. Основы-технологии варисторов ............... 331
§ 17.4. Эффект сильного поля на р — я-переходах и в триодах .... 332
§ 17.5. Лавинные триоды (транзисторы) .............. 335
§ 17.6. Стабилитроны и их применение............... 337
Глава XVIII. Приборы, основанные на тензорезистивном эффекте
§ 18.1. Тензорезистивный эффект.................. 310
§ 18.2. Нелинейность полупроводниковых тензодатчпков....... 342
§ 18.3. Выбор материала для получения оптимальных характеристик 343-
§ 18.4. Применение полупроводниковых тепзодатчпков........ 345
Цена: 300руб.
