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1 热平衡p-n结1

第一章 p-n结物理基础1

2 p-n结空间电荷区5

1.耗尽层近似5

2.突变结近似和线性缓变结近似5

3.突变结的耗尽层7

4.线性缓变结的耗尽层11

3 p-n结势垒电容16

1.超突变结变容二级管31

4 p-n结电流--电压特性34

2.p-n结C-V特性的应用34

1.理想的p-n结电流--电压特性36

2.理想的p-n结电流--电压特性与实验的偏离45

3.势垒区产生--复过程对p-n结电流--电压特性的影响48

4.大注入理论53

5.载流子贮存和瞬态特性57

5 p-n结击穿65

1.p-n结击穿的物理机构66

2.雪崩击穿理论73

1 晶体管的放大作用91

1.晶体管的结构91

第二章 晶体管原理91

2.晶体管的电流传输95

3.晶体管直流短路电流放大系数97

2 晶体管的静态特性99

1.晶体管电流-电压特性99

2.晶体管直流短路电流放大系数a0与晶体管材料参数及结构参数的关系106

3.发射结空间电荷区复合和基区表面复合对晶体管直流短路电流放大系数的影响108

4.晶体管直流特性曲线110

3 晶体管的直流参数115

2.晶体管的击穿电压参数119

4 晶体管的低频小信号特性130

1.晶体管低频小信号方程式和等效电路131

2.基区宽度调变效应对晶体管特性的影响135

第三章 晶体管的频率特性141

1 晶体管交流短路电流放大系数与频率的关系141

1.晶体管交流短路电流放大系数的截止频率和特征频率141

2.β随频率变化的物理原因143

3.电流放大系数的频率关系153

2 漂移晶体管155

1.缓变杂质分布基区的自建电场156

2.漂移晶体管中载流子的输运158

3 截止频率和特征频率164

3.漂移晶体管共发射极电流放大系数164

1.基区输运因子和基区截止频率165

1.反向截止电流166

2.α截止频率fα173

3.β截止频率fβ175

4.特征频率fT177

4 晶体管的功率增益和最高振荡频率179

1.晶体管高频等效电路179

2.晶体管的功率增益和高频优值181

5 基极电阻186

3.晶体管的最高振荡频率186

6 晶体管的噪声特性190

1.晶体管的噪声源190

2.晶体管的噪声系数193

3.高频晶体管的噪声系数194

第四章 晶体管的功率特性202

1 晶体管大注入工作对短路电流放大系数的影响202

1.β0与Ic的关系202

2.大注入对基区输运因子η的影响205

3.大注入对发射效率γ的影响206

4.大注入情况下，晶体管短路电流放大系数β0207

1.fT与Ic的关系208

2 晶体管大注入对特征频率fT的影响208

2.基区扩展效应209

3.基区扩展效应对晶体管特征频率fT的影响215

3 发射极电流集边效应218

4 晶体管发射极单位周长的电流容量224

5 晶体管的最大耗散功率226

1.耗散功率226

2.晶体管的热阻228

3.晶体管最大耗散功率232

6 晶体管的二次击穿233

1.二次击穿233

2.二次击穿的物理机构235

3.防止二次击穿发生的措施237

4.安全工作区(SOA)240

第五章 晶体管的开关特性243

1 晶体管的开关作用与工作状态243

2 晶体管的饱和态和截止态246

1.晶体管的饱和态246

2.晶体管的截止态248

3 Ebers-Moll模型249

1.Ebers-Moll模型方程式249

2.晶体管的工作状态253

1.晶体管的输入正向压降VcES255

4 晶体管的输入正向压降和饱和压降255

2.饱和压降VcES256

3.高反压功率平面晶体管的饱和压降257

5 晶体管的开关时间264

1.延迟过程和延迟时间td265

2.上升过程和上升时间tr267

3.超量贮存电荷的消失过程和贮存时间ts271

4.下降过程和下降时间tl276

5.晶体管的开关时间277

6.提高晶体管开关速度的途径278

1.表面空间电荷层的形成、费米势和表面势284

1 Si-SiO2系统的硅表面空间电荷层的性质284

第六章 表面物理基础284

2.表面空间电荷层的电场、电荷和电容287

3.表面空间电荷层的五种状态292

4.表面迁移率309

2 理想的MOS结构电容和C-V特性314

1.理想的MOS结构的电容--电压特性314

2.理想的MOS结构C-V的频率特性322

3 实际的MOS结构电容的C-V特性--功函数绝缘层中电荷和界面陷阱电荷对C-V特性的影响328

1.功函数差对MOS结构的C-V特性的影响329

2.绝缘层中电荷对C-V特性的影响338

3.界面陷阱电荷对C-V特性的影响345

4 Si-SiO2系统中的电荷和陷阱349

1.SiO2层中的可动离子电荷350

2.SiO2层中固定氧化物电荷353

3.SiO2层中的陷阱电荷356

4.界面陷阱电荷358

5 非平衡状态下表面空间电荷层的特性365

6 表面对p-n结特性的影响370

1.表面空间电荷层对产生--复合电流的影响370

2.沟道效应371

3.沟道效应对p-n结特性的影响374

第七章 MOS场效应晶体管381

1 MOS场效应晶体管的工作原理和种类383

1.MOSFET的工作原理383

2.MOSFET的种类385

2 MOSFET的伏安--特性388

1.输出特性和转移特性388

2.MOSFET的伏--安特性方程的推导392

3.饱和区的输出特性不饱和性的分析397

3 MOSFET的开启电压(阈电压)402

1.开启电压公式402

2.影响开启电压的因素407

1.沟道电导417

4 MOSFET的直流参数417

2.漏源饱和电流418

3.漏源击穿电压418

4.栅源击穿电压420

5 MOSFET的交流小讯号参数及其等效电路频率特性422

1.跨导422

2.漏--源输出电导425

3.MOSFET频率特性426

第八章 半导体光电器件435

1.发光过程的激发438

1 发光过程中的激发与复合438

2.发光过程中的复合439

2 辐射复合与无辐射复合442

1.带间复合443

2.浅能级与能带间的复合444

3.施主--受主间复合446

4.激子复合447

5.等电子陷阱448

6.无辐射复合452

3 发光二极管455

1.发光材料455

2.发光二极管的结构464

3.发光二极管的特性参数467

4 p-n结光生伏特效应475

1.p-n结光生伏特的物理过程475

2.光照下理想的p-n结I-V特性477

5 太阳电池的结构与特性479

1.太阳电池的结构479

2.太阳辐射与大气质量480

3.光电转换效率482

4.光谱响应486

5.辐照效应488

1.非晶态半导体薄膜高效率光电转换的条件491

6 非晶态硅(a-Si)太阳电池491

2.非晶态半导体硅太阳电池的结构493

7 光电二极管497

1.光电二极管的工作原理497

2.光谱响应499

3.响应时间507

4.光电二极管的噪声特性509

5.雪崩光电二极管512

附录Ⅰ常用的物理常数表515

附录Ⅱ几种半导体和二氧化硅的性质516