改訂 半導体素子

標準電気工学講座 20

改訂 半導体素子

半導体で見られる諸現象の本質を把握し,それらが半導体素子の実現にどう活用されるかを平易に記述した半導体工学の入門書。55年改訂に際し,最新の内容に改めた。

ジャンル
発行年月日
1980/12/10
判型
A5 上製
ページ数
280ページ
ISBN
978-4-339-00178-5
改訂 半導体素子
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定価

3,080(本体2,800円+税)

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半導体で見られる諸現象の本質を把握し,それらが半導体素子の実現にどう活用されるかを平易に記述した半導体工学の入門書。55年改訂に際し,最新の内容に改めた。

1. 半導体とその種類
1.1 導体・半導体および絶縁物
1.2 半導体材料
1.3 半導体結晶
1.4 真性半導体
1.5 不純物半導体
演習問題
2. 原子構造と固体のエネルギー帯
2.1 ボーアの理論
  2.1.1 水素のエネルギー準位
  2.1.2 水素のスペクトル線
2.2 波動力学
2.3 固体のエネルギー帯
  2.3.1 エネルギー帯
  2.3.2 自由電子論
  2.3.3 ブロッホの定理
  2.3.4 クローニッヒ・ペニーのモデル
2.4 結晶内の電子の速度と有効質量
2.5 電気伝導による固体の分類
  2.5.1 固体の電気伝導
  2.5.2 導体・半導体および絶縁物の区別
演習問題
3. 半導体のキャリヤ密度
3.1 状態密度と分布関数
  3.1.1 状態密度
  3.1.2 分布関数
  3.1.3 キャリヤ密度
3.2 真性半導体のキャリヤ密度とフェルミ準位
3.3 不純物準位
3.4 不純物半導体のキャリヤ密度とフェルミ準位
3.5 不純物半導体の少数キャリヤ密度
演習問題
4. 半導体の電気伝導
4.1 半導体内のキャリヤの運動
4.2 電界内におけるキャリヤの運動
  4.2.1 電界によるドリフト
  4.2.2 ドリフト移動度
4.3 半導体の抵抗率
  4.3.1 抵抗率の誘導
  4.3.2 半導体の抵抗率の不純物濃度依存性
  4.3.3 半導体の抵抗率の温度依存性
4.4 磁界内におけるキャリヤの運動
  4.4.1 ホール効果
  4.4.2 磁気抵抗効果
4.5 キャリヤの再結合
  4.5.1 再結合中心と捕獲中心
  4.5.2 直接再結合
  4.5.3 内部再結合
  4.5.4 表面再結合
4.6 密度こう配によるキャリヤの運動
  4.6.1 キャリヤの拡散
  4.6.2 拡散方程式
演習問題
5. pn接合
5.1 熱平衡状態のpn接合
  5.1.1 接合
  5.1.2 pn接合の平衡
  5.1.3 拡散電位
5.2 空乏層の静電容量
  5.2.1 階段接合
  5.2.2 傾斜接合
  5.2.3 超階段接合
5.3 pn接合の電圧-電流特性
  5.3.1 pn接合の整流作用
  5.3.2 pn接合の拡散電流
  5.3.3 順電流および逆電流
  5.3.4 発生再結合電流
  5.3.5 逆電圧降伏
5.4 pn接合の交流特性
  5.4.1 交流電流
  5.4.2 順バイアスされた接合のアドミタンス
  5.4.3 pn接合の等価回路
5.5 少数キャリヤ蓄積効果
演習問題
6. 金属と半導体の接触
6.1 金属と半導体の接触の電位障壁
  6.1.1 金属とn形およびp形半導体との接触
  6.1.2 半導体の表面障壁
6.2 金属と半導体の接触の電気的性質
  6.2.1 空乏層の性質
  6.2.2 電圧-電流特性
6.3 金属─絶縁物-半導体構造
演習問題
7. 接合トランジスタの動作
7.1 トランジスタ作用
  7.1.1 接合トランジスタの増幅作用
  7.1.2 ベース接地トランジスタの出力特性
  7.1.3 エミッタ接地トランジスタの出力特性
7.2 トランジスタを流れる電流
  7.2.1 トランジスタの一次元モデル
  7.2.2 エミッタおよびコレクタ電流
7.3 電流増幅率
  7.3.1 エミッタ効率
  7.3.2 到達率
  7.3.3 真性電流増幅率
  7.3.4 電流増幅率の近似式
7.4 高周波特性
  7.4.1 高周波アドミタンス
  7.4.2 しゃ断周波数
  7.4.3 αしゃ断周波数
  7.4.4 βしゃ断周波数
7.5 ベース抵抗
7.6 不均一ベーストランジスタ
  7.6.1 ベース領域中の内蔵電界
  7.6.2 エミッタ電流
  7.6.3 電流増幅率
  7.6.4 しゃ断周波数
演習問題
8. トランジスタの等価回路とパラメータ
8.1 トランジスタのパラメータ
8.2 装置パラメータ
  8.2.1 装置パラメータによる等価回路
  8.2.2 空乏層広がり効果
  8.2.3 コレクタのコンダスタンス
  8.2.4 エミッタ帰還率
8.3 回路パラメータ
  8.3.1 yパラメータ
  8.3.2 hパラメータ
  8.3.3 異なるパラメータ間の変換
  8.3.4 異なる接地形式のパラメータ間の変換
8.4 装置パラメータとhパラメータとの関係
  8.4.1 入力インピーダンス
  8.4.2 電圧帰還率
  8.4.3 電流増幅率
  8.4.4 出力アドミタンス
8.5 hパラメータの変化
  8.5.1 ベース接地hパラメータの変化
  8.5.2 エミッタ接地hパラメータの変化
8.6 雑音特性
  8.6.1 雑音の周波数特性
  8.6.2 ホワイトノイズ
  8.6.3 高周波領域における雑音
  8.6.4 低周波領域における雑音
  8.6.5 雑音指数の変化
演習問題
9. ダイオードと整流素子
9.1 点接触ダイオード
9.2 ショットキー障壁ダイオード
9.3 接合ダイオード
  9.3.1 合金接合ダイオード
  9.3.2 拡散接合ダイオード
  9.3.3 電荷蓄積ダイオード
  9.3.4 pinダイオード
  9.3.5 定電圧ダイオード
  9.3.6 可変容量ダイオード
9.4 整流素子
  9.4.1 セレン整流素子
  9.4.2 シリコン整流素子
  9.4.3 ショットキー障壁整流素子
演習問題
10. 負性抵抗素子
10.1 負性抵抗とスイッチ作用
10.2 マイクロ波固体能動素子
  10.2.1 エサキダイオード
  10.2.2 インパットダイオード
  10.2.3 ガンおよびLSAダイオード
10.3 サイリスタ
  10.3.1 逆阻止二端子サイリスタ
  10.3.2 逆阻止三端子サイリスタ
  10.3.3 双方向サイリスタ
  10.3.4 逆導通サイリスタ
10.4 ダブルベースダイオード
演習問題
11. トランジスタ各論
11.1 点接触トランジスタ
11.2 接合トランジスタ
  11.2.1 成長接合トランジスタ
  11.2.2 合金接合トランジスタ
  11.2.3 メサトランジスタ
  11.2.4 プレートトランジスタ
11.3 低雑音トランジスタ
11.4 電力用トランジスタ
11.5 高周波高出力トランジスタ
11.6 電界効果トランジスタ
  11.6.1 接合形電界効果トランジスタ
  11.6.2 静電誘導形トランジスタ
  11.6.3 MOS電界効果トランジスタ
  11.6.4 ショットキー障壁ゲート電界効果トランジスタ
演習問題
12. 光電素子
12.1 電子効果
12.2 光電効果
  12.2.1 光起電効果
  12.2.2 光導電効果
  12.2.3 光電子放出
  12.2.4 電界発光
12.3 光起電素子
  12.3.1 光起電力および光電流
  12.3.2 光電池
  12.3.3 太陽電池
  12.3.4 ホトダイオード
  12.3.5 ホトトランジスタ
12.4 光導電素子
  12.4.1 光による導電率の変化
  12.4.2 光導電セル
12.5 発光素子
  12.5.1 ルミネセンス
  12.5.2 エレクトロルミネセンスの種類
  12.5.3 ELセル
  12.5.4 自然放出と誘導放出
  12.5.5 直接遷移と間接遷移
  12.5.6 半導体レーザ
  12.5.7 発光ダイオード
  12.5.8 光結合素子
演習問題
13. 半導体変換素子
13.1 磁電素子
  13.1.1 ホール素子
  13.1.2 磁気抵抗素子
  13.1.3 磁気ダイオード
  13.1.4 光電磁効果
13.2 半導体圧電素子
  13.2.1 半導体ひずみ計
  13.2.2 感圧ダイオード
  13.2.3 弾性表面波素子
13.3 熱電素子
  13.3.1 熱電効果
  13.3.2 熱電冷却
  13.3.3 熱電発電
13.4 感温素子
  13.4.1 サーミスタ用半導体材料
  13.4.2 サーミスタ
  13.4.3 クリテジスタ
  13.4.4 正特性サーミスタ
13.5 バリスタ
演習問題
14. 半導体集積回路
14.1 集積回路の発達
  14.1.1 超小形電子技術
  14.1.2 半導体集積回路の発展
  14.1.3 半導体集積回路の有効性
14.2 バイポーラ集積回路
  14.2.1 DTL回路
  14.2.2 TTL回路
  14.2.3 非飽和形論理回路
14.3 MOS集積回路
  14.3.1 MOS ICの製作法
  14.3.2 MOC ICの構成
  14.3.3 CMOS IC
14.4 半導体メモリ
  14.4.1 RAM(等速呼出しメモリ)
  14.4.2 ROM(読出し専用メモリ)
14.5 電荷転送素子
演習問題
参考文献
問題解答
索引

石田 哲朗(イシダ テツロウ)

清水 東(シミズ アズマ)