Основы полупроводниковой электроники, Бурбаева Н.В., Днепровская Т.С., 2012

Основы полупроводниковой электроники, Бурбаева Н.В., Днепровская Т.С., 2012.

В книге изложены основные вопросы полупроводниковой электроники, необходимые для понимания работы современных полупроводниковых устройств. Подробно рассмотрена работа полупроводниковых приборов и базовых элементов аналоговых и цифровых схем. Для лучшего усвоения материала в начале книги приведены основные положения физики полупроводников. Пособие рассчитано на широкий круг читателей, знакомых с курсами физики и математики в объеме средней школы. Оно может быть полезно бакалаврам, студентам и преподавателям технических вузов.




Основы зонной теории полупроводниковых кристаллов.
Большинство полупроводников, используемых при изготовлении приборов, представляют собой кристаллические вещества. Все кристаллы делятся на металлы, полупроводники и диэлектрики. К полупроводникам относятся материалы, проводимость которых сильно зависит от температуры (в отличие от металлов, в которых проводимость высокая даже при низких температурах, и от диэлектриков, в которых проводимость равна нулю даже при высоких температурах).

Изучение энергетической структуры полупроводников проще всего начать с рассмотрения энергетических уровней изолированного атома. Известно, что в атоме электроны могут находиться только в определенных энергетических состояниях — на разрешенных уровнях энергии. Самый нижний энергетический уровень называется основным, самый верхний заполненный — валентным. Выше расположены возбужденные уровни, не заполненные электронами в равновесных условиях. Если имеется N одинаковых невзаимодействующих атомов (находящихся далеко друг от друга), то у всех N атомов энергетические уровни одинаковы. В кристалле, состоящем из N атомов, атомы находятся на очень близком расстоянии друг от друга и поэтому взаимодействуют друг с другом. Согласно принципу Паули, ни одна пара электронов в системе не может находиться в одном энергетическом состоянии. Поэтому при образовании кристалла каждый энергетический уровень изолированного атома расщепляется на N очень близко расположенных уровней. Расстояние между соседними уровнями очень мало (порядка 10-22 эВ), так что их совокупность можно рассматривать как сплошную полосу энергий, в пределах которой может находиться энергия электрона. Такую полосу называют разрешенной энергетической зоной. Разрешенные зоны разделены интервалами энергий, которые электрон иметь не может.

Купить .





Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Бурбаева :: Днепровская