A félvezetők fizikája

Előszó 13 Megjegyzések az olvasó részére 17 Köszönetnyilvánítás 19 A félvezető eszközök természete, viselkedése és használata Bevezetés 23 Irodalom 26 A félvezető anyagok tulajdonságainak rövid áttekintése 27 A félvezető fogalma. Félvezető anyagok 27 Fajlagos ellenállás és hőmérsékleti tényező 31 Félvezetők egyenirányító tulajdonsága 36 Félvezetők fotoelektromos tulajdonságai 37 A kétféle töltéshordozó szerepe félvezetők vezetési mechanizmusában 38 Hőelektromos jelenségek félvezetőkben 39 Hall-effektus félvezetőkben 40 Feladatok a 2. fejezethez 41 Irodalom 42 Terminosztorok 42 A termisztor fogalma 42 Közvetlen fűtésű termisztorok 43 Közvetlen fűtésű termisztorok fizikai tulajdonságai 46 Közvetett fűtésű termisztorok 59 Termisztorok öregedése és zaja 60 Függelék: Termisztoros áramkörök tervezése grafikus módszerekkel 62 Feladatok a 3. fejezethez 63 Irodalom 64 Termisztorok felhasználási lehetőségei 64 Hőmérsékletmérés 64 Termisztor-bolométerek 65 Hőmérséklet kompenzálás 67 Nagyfrekvenciás teljesítménymérés 69 Elektromos áramkörök szabályozása 70 Feszültségszabályozás 71 Gáznyomás mérés 73 Időzítő és késleltető áramkörök 74 Tűzjelző berendezések 75 Negatív ellenállású erősítő 77 Feladatok a 4. fejezethez 77 Irodalom 77 Varisztorok: Bevezetés, és a nagyfelületű eszközök tárgyalása 78 Aszimmetrikus varisztorok 79 Szimmetrikus varisztorok, thyrit és sziliciumkarbid 93 Feladatok az 5. fejezethez 94 Irodalom 94 Varisztorok jellemzése, frekvenciatulajdonságai, pontérintős eszközök 95 Egyen- és váltakozóáramú ellenállás 95 A záróréteg kapacitása 97 Az egyenirányító impedenciája, és kisjelű váltakozóáramú viselkedése 99 Egyenirányítók viselkedése nagyjelű váltakozóáram hatására 102 Terjedési ellenállás, pontérintkezős egyenirányítók 104 Feladatok a 6. fejezethez 111 Irodalom 111 Varisztorok felhasználása 112 Akkumulátortöltők 112 Teljesítmény-egyenirányítók 113 Modulátorok és demodulátorok 114 Expanderek és kompresszorok 118 Lökésfeszültség és akusztikus sokk elleni védelem, feszültség határoló, villámhárító 119 Kapcsolók védelme 121 Váltakozóáramú jel-amplitúdó korlátozók 121 Diódás logikai áramkörök 122 Feladatok a 7. fejezethez 123 Irodalom 124 Félvezető fényelektromos eszközök 125 Fotokonduktív cellák 125 Fényelemek 135 Más, különböző típusú fényelektromos eszközök 138 Összefoglaló megjegyzések fényelektromos eszközökre vonatkozólag 139 Feladotok a 8. fejezethez 143 Irodalom 143 Félvezető fényelektromos eszközök alkalmazása 144 Egyenáramú alkalmazások 144 Alkalmazás nagyjelű kapcsolókban 145 Váltakozóáramú alkalmazások 149 Energiatermelés 150 Feladatok a 9. fejezethez 151 Irodalom 151 Tranzisztorok 152 Bevezetés 152 Tűs-tranzisztorok 153 Tűs-tranzisztorok karakterisztikái 1588 A tranzisztor működésének alapelmélete 158 Réteg-tranzisztorok 161 Feladatok a 10. fejezethez 166 Irodalom 166 Tranzisztorok jellemző adatai és tranzisztor alapkapcsolások 167 Tranzisztor-karakterisztikák 168 Helyettesítő áramkörök 170 A tranzisztor mint négypólus 171 A tranzisztorok háromféle leírásmódja közötti összefüggés 176 Tranzisztor alapkapcsolások 177 A közös-emitter és közös-kollektor kapcsolású áramkörök 179 Feladatok a 11. fejezethez 183 Irodalom 183 Frekvencia problémák és a nagyfrekvenciás tranzisztorok 183 Az áramerősítési tényező a frekvencia függvényében 183 A frekvencia hatása a záróréteg kapacitása 186 Rétegtriódák 189 Felületi záróréteges tranzisztorok 190 Diffúziós tranzisztorok 191 P-N-I-P és N-P-I-N tranzisztorok 193 Irodalom 194 Egyéb tranzisztor típusok 195 Vezetés-modulált száltranzisztor 195 Térhatású tranzisztorok 196 Lavina tranzisztorok 198 Többrétegű és P-N-P-N szerkezetű eszközök 200 Teljesítmény-tranzisztorok 202 Feladatok a 13. fejezethez 203 Irodalom 204 Tranzisztorok alkalmazása 204 Erősítők 205 Oszcillátorok és multivibrátorok 206 Tranzisztorok impulzus áramkörökben 208 Tranzisztorok kapu és kapcsoló áramkörökben 210 Feladatok a 14. fejezethez 211 Irodalom 212 Szilárd testek fizikája és hasznosítása a félvezető eszközök kivitelezésben Szilárd testek sávelmélete 215 A sávelmélet atomos közelítése 215 A sávelmélet közös-elektron közelítése 225 A fejezet összefoglalása 233 Feladatok a 15. fejezethez 233 Irodalom 234 Szilárd testek áramvezetési mechanizmusa 234 Sajátvezetés mechanizmusa szennyezett félvezetőkben. Donorok és akceptorok 238 Töltéshordozók mozgékonysága és a vezetés 242 Feladatok a 16. fejezethez 247 Irodalom 248 Elektron és lyuk statisztika 248 Bevezetés 248 Fermi-statisztika 250 A Fermi-statisztika alkalmazása sajátvezető félvezetőre 251 A Fermi-statisztika alkalmazása p-típusú félvezetőre 256 A Fermi-statisztika alkalmazása n-típusú félvezetőre 262 A Fermi-statisztika alkalmazása donorokat és akceptorokat is tartalmazó félvezető esetén 264 A pn szorzat állandósága 267 Feladatok a 17. fejezethez 267 Irodalom 268 A kontinuitási egyenlet a kisebbségi töltéshordozók többletkoncentrációja esetén 268 Általános megjegyzése a kontinuitási egyenlettel kapcsolatban 268 A kontinuitási egyenlet félvezetőkben, a kisebbségi töltéshordozók többletkoncentrációja esetén 269 Példák a kontinuitási egyenlet megoldására 271 Az Einstein-féle összefüggés 275 Feladatok a 18. fejezethez 277 Irodalom 277 A p-n átmenet elmélete 278 A p-n átmenet egyensúly esetén 278 Nyitó- és záróáram a p-n átmeneten 285 A p-n átmenet mint emitter 288 A záróréteg kapacitása 291 Feladatok a 19. fejezethez 293 Irodalom 293 A fém-félvezető kontaktusok elmélete 294 Az ideális egyenirányú karakterisztikája 294 Fém és p-típusú félvezetők kontaktusa 298 Egyenirányító-sorozatok 301 A tükörképerők hatása a karakterisztikára 303 Tűkontaktusok emitterhatása 306 Feladatok a 20. fejezethez 307 Irodalom 307 A rétegtrióda elmélete 307 Nyitóáram az emitteren és kisebbségi töltéshordozók emissziójának hatásfoka 309 Emitteroldali bemenő impedancia 311 Az emitter és kollektor közötti átvitel hatásfoka 312 Kollektor-sokszorozási tényező 314 Az alfa áramerősítés, és az azt megszabó tényezők 315 Kollektor telítési áram 317 Feladatok a 21. fejezethez 317 Irodalom 317 Félvezetők optikai tulajdonságai és a fényelektromos hatás 318 A fényenergia kvantáltsága 318 A fotokonduktivitás 323 Fotofeszültség keletkezése 329 Sokszorozó fényelemek 330 Fluoreszcencia és foszforfeszcencia félvezetőkben 332 Elektron-emisszió fény hatására félvezetőkben 334 Feladatok a 22. fejezethez 337 Irodalom 351 A Hall-effektus és tanulságai 351 A Hall-feszültség eredete 351 A Hall-effektus mennyiségének mérése 352 Eredmények 356 Feladatok a 24. fejezethez 359 Irodalom 359 Félvezető eszközök gyártásának legfontosabb technológiai műveletei 359 Germánium előállítása és tisztítása 360 Átmenet előállítása kristályhúzással 364 Átmenet növesztés a húzási sebesség változtatásánál 366 Ötvözés 368 A diffúziós átmenetek 369 Általános megjegyzések 370 Feladatok a 25. fejezethez 373 Irodalom 373 Zárószó 375 Függelék 376 Fizikai állandók és átszámítási tényezők 376 A germánium és szilicium jellemző adatai 37