Термин полупроводник возник сравнительно недавно, тогда, когда полупроводящие материалы были выделены в специальную группу веществ. До этого по электропроводности вещества делились на две группы: проводники и изоляторы. Промежуточная 'категория веществ, самая обширная и распространенная, не изучалась. Исследование свойств полупроводников и полупроводниковых приборов началось немногим 'более четверти века тому «назад. Особенно широкое развитие эта область физики получила в последнее десятилетие в связи с изобретением полупроводникового усилительного элемента —транзистора.
В последние годы полупроводниковые приборы завоевывают все более .и более прочное 'место в электронике и энергетике. —~"
В области энергетики полупроводниковые элементы с большим успехом применяются для преобразования тепловой, световой и атомной энергии в электрическую энергию. Блестящим примером такого использования полупроводников являются солнечные 'батареи, успешно работающие на 3-Л( искусственном спутнике Земли. Исключительно важное значение имеют надежные, механически устойчивые, мощные и малогабаритные выпрямительные элементы, рассчитанные на десятки, сотни и даже тысячи киловатт.
Однако самой интересной >и самой перспективной областью применения полупроводниковых 'приборов с нашей точки зрения является электроника и, в частности, радиоэлектроника.
Изобретение транзистора открыло широкие 'перспективы создания новых типов электронного оборудования, дало возможность решить многие сложные проблемы. Именно этим объясняется большой интерес, который проявляют Широкие круги .инженеров, техников и радиолюбителей к этому новому электронному прибору.
По принципу действия транзистор является более сложным приборов, 'чем электронная лампа. Опыт, накоплен-ный
в области схемного использования транзисторов, еще невелик.
Перед радиоспециалистам'И сейчас стоит задача изучить свойства 'и особенности транзисторов, научиться использовать эти особенности, отличающие -их от вакуумных ламп, дать оригинальные схемные решения. Для того чтобы решить эти задачи, необходимо хорошо себе представлять основные физические процессы, происходящие в транзисторе, которые определяют его схемные свойства.
Свойства транзистора определяются, в первую очередь, свойствами выпрямляющих контактов (р—п переходов). Поэтому в книге достаточно подробно рассматриваются именно эти вопросы.
С другой стороны, свойства р—п перехода и свойства транзистора в целом определяются механизмом электропроводности в полупроводниках, параметрами и характеристиками полупроводниковых материалов. Эти вопросы рассматриваются во второй и третьей главах, где дается сокращенное изложение отдельных вопросов физики твердого тела и, в частности, физики полупроводников, необходимых для понимания физических процессов в транзисторах.
Авторы не задавались целью обосновать математически те или иные соотношения, приведенные в книге. Они стремились в наиболее простой и доступной для читателя форме дать наглядное представление о процессах и явлениях и привести для сведения основные зависимости, характеризующие количественную сторону явлений.
Для 'более детального знакомства с тем или иным вопросом в конце каждой главы .приводится список рекомендуемой литературы. Основные работы в- области полупроводниковой техники, охватывающие широкий круг вопросов, приводятся в списке литературы к первой главе.
Главы II и III, а также § 1 и 2 гл. XIII написаны Ю. В. Шмарцевым. Остальные главы книги 'Написаны Я- А. Федотовым.
Авторы выражают глубокую благодарность доценту, кандидату технических наук Александру Александровичу Куликовскому за внимательный просмотр рукописи и ряд ценных указаний, оказавших большую помощь при подготовке рукописи 'К печати.
Авторы будут признательны всем читателям, пожелавшим высказать свои критические замечания.
Я. А. Федотов . .. Ю. В. Шмарцев
ОГЛАВЛЕНИЕ .
ерспективы разви-
5
Глава первая. Области применения и перспективы разви тия полупроводниковых приборов
1. История развития полупроводниковой техники..... b
2. Перспектива технического применения транзисторов ... 10 Глава вторая. Электропроводность полупроводников 19
.1. Классификация твердых тел по их электропроводности . . 19
2. Полупроводники.................... .31
3. Модель валентных связей................ 33
4. Влияние примесей на электропроводность полупроводников 37 Глава третья. Основы зонной теории полупроводников
1. Электроны в атоме....................
2. Электроны в твердом теле ................
3. Распределение электронов по квантовым состояниям . . .
4. Определение основных параметров полупроводника ....
5. Исследование свойств полупроводника .........
Глава четвертая, Колтакткые явления в полупроводниках
1. Неоднородный полупроводник одного типа проводимости
2. Неоднородный полупроводник с изменением типа проводимости. Электронно-дырочный переход.......... ^^
3. Контакт „металл—полупроводник' ...........ПО
Глава пятая. Электронно-дырочный переход
1. Вольтамперная характеристика электронно-дырочного перехода ........... ... 117
2. Инжекиия неосновных носителей. Диффузионная емкость перехода . - . . ..........126
3. Ширина области объемного заряда. Зарядная емкость перехода. Пробой....................130
Глава шестая. Плоскостной и точечный полупроводниковые триоды
1. Взаимодействие двух электронно-дырочных переходов . . . 140
2. Семейство вольтамперных характеристик плоскостного триода.........................150
3. Распределение токов в электродах плоскостного триода. Сопротивление базы. Включение триода с общим эмиттером ...........................155
4. Расширение области объемного заряда .......... 164
5. Плоскостной триод с ловушкой в коллекторе и точечный триод ......................,.,. 172
Глава седьмая. Основные особенности работы транзисторов в схемах
1. Работа транзистора в режиме линейного усиления .... 184
2. Некоторые специфические особенности транзисторов . . . 209
3. Особенности работы в режиме большого сигнала.....220
Глава восьмая. Эквивалентные схемы и параметры транзисторов на низких частотах. Методы измерения параметров
1. Низкочастотные эквивалентные схемы и параметры транзисторов .........................226
2. Статические характеристики транзисторов ........ 238
3. Измерение параметров транзисторов с помощью малого сигнала.........................244
Глава девятая. Зависимость параметров плоскостного триода от частоты
1. Влияние диффузионных процессов на частотные свойства плоскостного триода...................262
2. Зарядные и диффузионные емкости коллектора и эмиттера 273
3. Изменение действующего сопротивления базы с изменением частоты.........................278
Глава десятая. Работа плоскостного транзистора на высоких частотах
1. Эквивалентная схема плоскостного транзистора на высоких частотах............ ..............283
2. Усиление по мощности плоскостного транзистора на высоких частотах. Фактор^ качества.............290
3. Измерения параметров транзисторов на высоких частотах 299
Глава одиннадцатая. Методы повышения рабочих частот. Высокочастотные транзисторы
1. Плоскостной тетрод и поверхностно-барьерный триод. . . 3!4
2. Триод типа p-n-i-p и дрейфовый триод..........316
3. Канальный триод.....................325
Глава двенадцатая. Некоторые специальные типы транзисторов
1. Двухбазовый диод....................335
2. Лавинный триод.....................344
3. Фотодиоды и фототранзисторы..............348
Глава тринадцатая. Технология полупроводниковых материалов и полупроводниковых приборов
1. Технология германия и кремния............. 352
2. Выращивание кристаллов германия и кремния с электронно-дырочными переходами .................367
3. Получение электронно-дырочных переходов сплавлением и диффузией........................377
Глава четырнадцатая. Технические данные и характеристики некоторых зарубежных и отечественных транзисторов
1. Транзисторы, выпускаемые иностранными фирмами .... 389
2. Транзисторы, выпускаемые отечественной промышленностью 397 Заключение.......................427
Цена: 150руб.
