半导体器件物理

黄玮

目录

  • 1 第一章 半导体特性
    • 1.1 半导体结构
      • 1.1.1 晶体的结构
      • 1.1.2 晶面与晶向
    • 1.2 半导体中的电子状态
      • 1.2.1 能级与能带
      • 1.2.2 本征半导体的导电机制
    • 1.3 半导体中的杂质与缺陷
      • 1.3.1 杂质与杂质能级
      • 1.3.2 缺陷与缺陷能级
      • 1.3.3 1.1-1.3小结
    • 1.4 热平衡载流子
      • 1.4.1 费米能级与载流子浓度
      • 1.4.2 本征半导体的载流子浓度
      • 1.4.3 杂质半导体的载流子浓度
      • 1.4.4 1.4 作业
    • 1.5 非平衡载流子
      • 1.5.1 非平衡载流子的注入
      • 1.5.2 非平衡载流子的复合
      • 1.5.3 复合机制
      • 1.5.4 1.5 作业
    • 1.6 半导体中载流子的运动
      • 1.6.1 载流子的漂移运动与迁移率
      • 1.6.2 载流子的扩散运动与爱因斯坦关系
      • 1.6.3 1.6 笔记
    • 1.7 单元小结
  • 2 第二章 PN结
    • 2.1 平衡PN结
      • 2.1.1 PN结的形成与杂质分布
      • 2.1.2 PN结的能带图
      • 2.1.3 PN结的接触电势差与载流子分布
      • 2.1.4 2.1 笔记
    • 2.2 PN结的直流特性
      • 2.2.1 PN结的正向特性
      • 2.2.2 PN结的反向特性
      • 2.2.3 影响PN结伏安特性的因素
      • 2.2.4 2.2 作业
    • 2.3 PN结的电容特性
      • 2.3.1 PN结电容的成因及影响
      • 2.3.2 突变结的势垒电容
        • 2.3.2.1 计算作业
      • 2.3.3 扩散电容
    • 2.4 PN结的击穿特性
      • 2.4.1 击穿机理
      • 2.4.2 雪崩击穿电压
        • 2.4.2.1 读图表作业
      • 2.4.3 影响雪崩击穿电压的因素
    • 2.5 PN结的开关特性
      • 2.5.1 PN结的开关作用
      • 2.5.2 PN结的反向恢复时间
        • 2.5.2.1 2.5 笔记
    • 2.6 单元小结
  • 3 第三章 双极型晶体管
    • 3.1 晶体管的结构和工作原理
      • 3.1.1 晶体管的基本结构与杂质分布
      • 3.1.2 晶体管的电流传输
      • 3.1.3 晶体管的直流电流放大系数
        • 3.1.3.1 3.1 笔记&作业
    • 3.2 晶体管的直流特性
      • 3.2.1 晶体管的伏安特性曲线
      • 3.2.2 晶体管的反向电流
      • 3.2.3 晶体管的击穿电压
        • 3.2.3.1 3.2笔记&作业
    • 3.3 晶体管的频率特性
      • 3.3.1 晶体管的频率特性和高频等效电路
      • 3.3.2 高频时晶体管的电流放大系数下降的原因
      • 3.3.3 晶体管的电流放大系数
      • 3.3.4 晶体管的极限频率参数
        • 3.3.4.1 3.3 笔记
    • 3.4 晶体管的功率特性
      • 3.4.1 大电流工作时产生的三个效应
      • 3.4.2 晶体管的最大耗散功率和热阻
      • 3.4.3 功率晶体管的安全工作区
        • 3.4.3.1 3.4 笔记
    • 3.5 晶体管的开关特性
      • 3.5.1 晶体管的开关作用
      • 3.5.2 开关晶体管的工作状态
      • 3.5.3 晶体管的开关过程
        • 3.5.3.1 3.5 笔记
    • 3.6 晶体管的版图和工艺流程
      • 3.6.1 晶体管的图形结构
      • 3.6.2 双极晶体管的工艺流程
    • 3.7 单元小结
  • 4 半导体的表面特性
    • 4.1 半导体表面与Si-SiO2系统
      • 4.1.1 理想的半导体表面
      • 4.1.2 Si-SiO2系统及其特性
      • 4.1.3 半导体制造工艺中对表面的处理--清洗与钝化
    • 4.2 表面空间电荷区与表面势
      • 4.2.1 表面空间电荷区
      • 4.2.2 表面势
        • 4.2.2.1 4.1-4.2 笔记
    • 4.3 MOS结构的阈值电压
      • 4.3.1 理想MOS结构的阈值电压
      • 4.3.2 实际MOS结构的阈值电压
      • 4.3.3 MOS结构的应用--电荷耦合器件
        • 4.3.3.1 4.3  笔记
    • 4.4 MOS结构的C-V特性
      • 4.4.1 MOS电容
      • 4.4.2 理想MOS电容的C-V特性
      • 4.4.3 实际MOS电容的C-V特性
        • 4.4.3.1 例题
    • 4.5 金属与半导体接触
      • 4.5.1 金属--半导体接触
      • 4.5.2 肖特基势垒与整流接触
      • 4.5.3 欧姆接触
      • 4.5.4 肖特基势垒二极管
    • 4.6 单元小结
  • 5 MOS型场效应晶体管
    • 5.1 MOS型晶体管的结构与分类
      • 5.1.1 MOS型晶体管的结构与工作原理
      • 5.1.2 MOS型晶体管的分类
      • 5.1.3 MOS型晶体管的基本特征
    • 5.2 MOS型晶体管的阈值电压
      • 5.2.1 MOS型晶体管阈值电压的定义
      • 5.2.2 理想情况下的MOS管阈值电压
      • 5.2.3 影响MOS管阈值电压的因素
    • 5.3 MOS管的输出伏安特性和直流参数
      • 5.3.1 MOS管的输出伏安特性
        • 5.3.1.1 MOS管的特性测试
      • 5.3.2 MOS管的输出伏安特性方程
      • 5.3.3 影响MOS管输出伏安特性的一些因素
      • 5.3.4 MOS管的直流参数
      • 5.3.5 MOS管的温度特性与栅保护
    • 5.4 MOS管频率特性与交流小信号参数
      • 5.4.1 MOS管的交流小信号等效电路
      • 5.4.2 MOS管的交流小信号参数
      • 5.4.3 MOS管的最高工作频率
      • 5.4.4 MOS管开关
    • 5.5 MOS管版图及其结构特征
      • 5.5.1 小尺寸集成MO管的版图
      • 5.5.2 小尺寸集成MO管的剖面结构
      • 5.5.3 按比例缩小设计规则
    • 5.6 小尺寸集成MO管的几个效应
      • 5.6.1 短沟道效应
      • 5.6.2 窄沟道效应
      • 5.6.3 热电子效应
    • 5.7 单元小结
  • 6 复习
    • 6.1 复习提纲
晶体管的直流特性