Physik der Halbleiterbauelemente

Das meistzitierte und einflussreichste Werk zur Physik der Halbleiterbauelemente - erstmals auf Deutsch!Halbleiterbauelemente sind die Basis integrierter Schaltkreise und damit unentbehrlich für die gesamte Elektronik- und Computerindustrie. Immer höhere Anforderungen an deren Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit erfordern kontinuierliche Forschung und Verbesserung der bestehenden sowie Entwicklung neuer Bauelemente, sowohl von grundlegender als auch von angewandter Seite.Dieses einzigartige Buch, geschrieben von Pionieren auf dem Gebiet, behandelt sämtliche Aspekte der Physik der Halbleiterbauelemente, die zu deren Verständnis, Betrieb, Weiter- und Neuentwicklung notwendig sind. Nach einem Überblick über die festkörperphysikalischen Grundlagen von Halbleitern widmen sich die Autoren den einfachen Bauelementen auf Basis von p-n-Übergängen, Metall-Halbleiter- und Metall-Isolator-Halbleiter-Kontakten. Im folgenden Teil stehen Transistoren in ihren verschiedenen Ausprägungen (bipolar, MOSFET, JFET, MESFET, MODFET) im Mittelpunkt, gefolgt von Bauelementen mit negativem differentiellem Widerstand wie Tunnel- und IMPATT-Dioden sowie Leistungsbauelementen wie Thyristoren. Der letzte Teil befasst sich mit photonischen Bauelementen wie LEDs, Lasern, Photodetektoren und Solarzellen sowie mit halbleiterbasierten Sensoren.* Der Goldstandard: der "Sze" ist ein Muss für alle, die sich in Forschung, Entwicklung und Lehre mit Halbleiterbauelementen beschäftigen* Unerreichte Detailfülle: enthält ausführliche Informationen zur Physik und zum Betrieb aller praktisch relevanten Halbleiterbauelemente, mit 1000 Literaturangaben, 650 technischen Illustrationen und 25 Tabellen mit Material- und Bauelementparametern* Fördert das nachhaltige Verständnis: enthält zahlreiche Beispiele und Aufgaben, die beim Durchdringen der Physik und der praktischen Auslegung helfen

TEIL I HALBLEITERPHYSIK1 PHYSIK UND EIGENSCHAFTEN VON HALBLEITERN - EIN ÜBERBLICK1.1 Einführung1.2 Kristallstruktur1.3 Energiebänder und Energielücke1.4 Trägerkonzentration im Wärmeausgleich1.5 Phänomene des Ladungsträgertransports1.6 Phononische, optische und thermische Eigenschaften1.7 Heteroübergänge und Nanostrukturen1.8 Grundgleichungen und BeispieleTEIL II BAUELEMENTE2 P-N-ÜBERGÄNGE2.1 Einführung2.2 Erschöpfungsbereich2.3 Strom-Spannungs-Kennlinien2.4 Ausfall der Verbindungsstelle2.5 Transientes Verhalten und Rauschen2.6 Klemmenfunktionen2.7 Heteroübergänge3 METALL-HALBLEITER-KONTAKTE3.1 Einführung3.2 Bildung der Barriere3.3 Aktuelle Transportprozesse3.4 Messung der Barrierenhöhe3.5 Vorrichtungsstrukturen3.6 Ohmscher Kontakt4 METALL-ISOLATOR-HALBLEITER-KONDENSATOREN4.1 Einführung4.2 Idealer MIS-Kondensator4.3 Silizium-MOS-KondensatorTEIL III TRANSISTOREN5 BIPOLARE TRANSISTOREN5.1 Einführung5.2 Statische Eigenschaften5.3 Mikrowellencharakteristik5.4 Verwandte Vorrichtungsstrukturen5.5 Heteroübergangs-Bipolartransistor6 MOSFETs6.1 Einführung6.2 Grundlegende Geräteeigenschaften6.3 Ungleichförmiges Dotierungs- und Buried-Channel-Bauelement6.4 Geräteskalierung und Kurzkanal-Effekte6.5 MOSFET-Strukturen6.6 Schaltungsanwendungen6.7 Nichtflüchtige Speichergeräte6.8 Einzelelektronen-Transistor7 JFETs, MESFETs UND MODFETs7.1 Einführung7.2 JFET und MESFET7.3 MODFETTEIL IV BAUELEMENTE MIT NEGATIVEM DIFFERENTIELLEN WIDERSTAND UND LEISTUNGSBAUELEMENTE8 TUNNELBAUELEMENTE8.1 Einführung8.2 Tunneldiode8.3 Zugehörige Tunnelbauelemente8.4 Resonanztunneldiode9 IMPATT-DIODEN9.1 Einführung9.2 Statische Eigenschaften9.3 Dynamische Eigenschaften9.4 Leistung und Effizienz9.5 Rauschverhalten9.6 Gerätedesign und -leistung9.7 BARITT-Diode9.8 TUNNETT-Diode10 ELEKTRONEN-ÜBERTRAGUNGS - UND DIREKTRAUM-ÜBERTRAGUNGS-BAUELEMENTE10.1 Einführung10.2 Elektronen-Übertragung-Bauelemente10.3 Direktraum-Übertragungs-Bauelemente11 THYRISTOREN UND LEISTUNGSBAUELEMENTE11.1 Einführung11.2 Thyristorkennlinien11.3 Thyristorvarianten11.4 Andere StromversorgungsgeräteTEIL V PHOTONISCHE BAUELEMENTE UND SENSOREN12 LEDs UND LASER12.1 Einführung12.2 Strahlungsübergänge12.3 Leuchtdiode (LED)12.4 Laserphysik12.5 Betriebsmerkmale des Lasers12.6 Speziallaser13 PHOTODETEKTOREN UND SOLARZELLEN13.1 Einführung13.2 Fotoleiter13.3 Fotodioden13.4 Lawinenphotodiode13.5 Fototransistor13.6 Ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD)13.7 Metall-Halbleiter-Metall-Photodetektor13.8 Quantenwellen-Infrarot-Photodetektor13.9 Solarzelle14 SENSOREN14.1 Einführung14.2 Thermosensoren14.3 Mechanische Sensoren14.4 Magnetische Sensoren14.5 Chemische SensorenANHÄNGEA. Liste der SymboleB. Internationales EinheitensystemC. Einheiten-PräfixeD. Griechisches AlphabetE. Physikalische KonstantenF. Eigenschaften wichtiger HalbleiterG. Eigenschaften von Si und GaAsH. Eigenschaften von SiO und Si3N