半導体デバイス - 動作原理に基づいて -

半導体デバイス - 動作原理に基づいて -

  • 松尾 直人 兵庫県立大大学院教授 博士(工学)

本書は,半導体技術の発展の大きな役割を担ってきた半導体デバイスの動作原理に関して図を多用し,基礎から詳しく解説した。また,トンネル現象を応用したデバイスや最新の機能デバイスについても取り上げた。

ジャンル
発行年月日
2000/10/30
判型
A5
ページ数
208ページ
ISBN
978-4-339-00726-8
半導体デバイス - 動作原理に基づいて -
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定価

2,970(本体2,700円+税)

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本書は,半導体技術の発展の大きな役割を担ってきた半導体デバイスの動作原理に関して図を多用し,基礎から詳しく解説した。また,トンネル現象を応用したデバイスや最新の機能デバイスについても取り上げた。

1. 物質内電子の量子状態
 1.1 シュレーディンガー方程式…1
 1.2 結晶内電子のエネルギーと帯理論…4
 1.3 結晶内電子の有効質量…12
 1.4 粒子の統計分布…15
 1.5 量子井戸と超格子…18
 1.6 低次元(2~0次元)電子の量子状態…24
 1.7 不確定性原理…27

2. 半導体の電子・光物性
 2.1 導体・半導体・絶縁体…29
 2.2 半導体中のキャリヤ密度…36
 2.3 半導体の電気伝導と移動度…41
 2.4 少数キャリヤ連続の式…45
 2.5 光電効果と光伝導セル…48
 2.6 自然放出と誘導放出…51
 2.7 直接遷移と間接遷移…60

3. pn接合ダイオードとショットキーダイオード
 3.1 pn接合の特性…65
 3.2 整流特性…70
 3.3 生成・再結合―ショックレー,リード,ホール理論―…75
 3.4 降伏現象…78
 3.5 ダイオード特性と金属・半導体接触…79

4. バイポーラトランジスタ
 4.1 構造と動作原理…87
 4.2 電流増幅…89
 4.3 周波数特性…93
 4.4 基本動作特性…94
 4.5 サイリスタ…97

5. MOSトランジスタ
 5.1 MOSダイオード特性…100
 5.2 MOSトランジスタの構造と動作…110
 5.3 相互コンダクタンスと遮断周波数…117
 5.4 短チャネル効果とLDDMOST…118
 5.5 サブスレショルド特性…120

6. 集積回路素子
 6.1 比例縮小則…122
 6.2 バイポーラIC…124
 6.3 MOSIC…127
 6.4 相補型MOS(CMOS)とラッチアップ…130
 6.5 ICメモリ…133
 6.6 IC作製技術…139

7. トンネルデバイス
 7.1 WKB近似と透過確率…144
 7.2 トンネルダイオードとバックワードダイオード…147
 7.3 MIS,MIMトンネルダイオード…151
 7.4 トンネルトランジスタ…154

8. 機能デバイス
 8.1 ガンダイオード…156
 8.2 3次元回路素子と薄膜トランジスタ…160
 8.3 超格子素子(その1)―HEMT,HET,RHET―…165
 8.4 超格子素子(その2)―量子井戸半導体レーザ―…169
 8.5 ホトダイオード,ホトトランジスタ,および太陽電池…171
 8.6 単一電子トンネルトランジスタ…177
 8.7 量子波干渉デバイス…181
 8.8 超伝導3端子トランジスタ…183

付録
 1. 式(1.29)の誘導…187
 2. フェルミ・ディラック,ボーズ・アインシュタイン分布関数…188
 3. ドルーデの理論…190
 4. フォノン散乱…191
 5. 物理定数…192
 6. 300Kにおける各半導体の物性…193
引用・参考文献…194
索引…195

松尾 直人(マツオ ナオト)