第1章 現代電子學基礎
1.1 電荷、電場和能量
1.1.1 電場的概念
1.1.2 電場中的功和能
1.1.3 靜電勢
1.1.4 電力綫
1.1.5 勢能和動能
1.2 單位製及問題的解決
1.2.1 單位因子
1.2.2 解決問題的步驟
1.2.3 單位與變量符號
1.2.4 一維問題
1.2.5 歸一化
1.3 處理運動電荷及靜止電荷的方程
1.3.1 電導率和電阻率
1.3.2 用電場錶述的歐姆定律
1.3.3 介質材料、電容率和極化
1.3.4 電位移
1.3.5 位移電流
1.3.6 介質弛豫
. 1.3.7 泊鬆方程的意義
1.4 氫原子的玻爾模型
1.4.1 行星模擬
1.4.2 電磁輻射和量子
1.4.3 玻爾模型中的經典分量
1.4.4 玻爾假設
1.4.5 模型的預言
1.4.6 玻爾模型的改進
1.5 晶體學
1.5.1 晶格
1.5.2 單胞和原胞
1.5.3 空間晶格
1.5.4 相關晶格和晶體
1.5.5 矽晶體
1.5.6 原子平麵和晶嚮
總結
參考文獻
復習題
分析題
計算機求解題
設計題
第2章 半導體體特性
2.1 能帶
2.1.1 振子類比
2.1.2 能帶結構與原子間距的關係
2.1.3 與價健有關的能帶
2.1.4 電子和空穴
2.1.5 能帶間隙
2.1.6 導體
2.2 導體和本徵矽中的電子分布
2.2.1 費米能級
2.2.2 導帶中的狀態密度
2.2.3 能帶對稱近似
2.2.4 等效態密度近似
2.2.5 本徵載流子濃度
2.3 摻雜矽
2.3.1 施主摻雜和施主態氫原子模型
2.3.2 均勻摻雜
2.3.3 受主摻雜
2.3.4 雜質補償
2.3.5 費米能級“計算器”
2.4 半導體體材料問題的分析
2.4.1 電中性方程
2.4.2 玻耳茲曼近似
2.4.3 質量作用定律
2.4.4 以靜電勢錶示的能帶圖
2.4.5 以靜電勢錶示的載流子濃度
2.4.6 玻耳茲曼關係
2.5 載流子輸運
2.5.1 聲子和離子引起的載流子散射
2.5.2 漂移速度
2.5.3 電導遷移率
2.5.4 速度飽和
2.5.5 電導率方程
2.5.6 載流子的擴散
2.5.7 輸運方程
2.5.8 愛因斯坦關係式
2.6 載流子的復閤和産生
2.6.1 過剩載流子
2.6.2 小注入復閤率
2.6.3 與時間相關的復閤
2.6.4 載流子壽命
2.6.5 復閤機理
2.6.6 相對的和絕對的載流子濃度
2.7 連續性方程
2.7.1 恒定電場連續性輸運方程
2.7.2 連續性方程的應用
2.7.3 海恩斯.肖剋萊實驗
2.7.4 錶麵復閤速度
2.7.5 基於復閤的歐姆接觸
2.7.6 平衡和穩態條件的比較
總結
參考文獻
復習題
分析題
計算機求解題
設計題
第3章 pn結
3.1 pn結的概念
3.1.1 pn結的空間電荷
3.1.2 偶極層
3.1.3 電場和電位分布
3.1.4 結的能帶圖
3.1.5 通過pn結的載流子分布
3.1.6 對稱突變結
3.1.7 pn結的電流密度分布
3.2 耗盡近似
3.2.1 全部耗盡假設
3.2.2 電荷密度分布
3.2.3 電場分布
3.2.4 靜電勢分布
3.2.5 接觸電勢
3.2.6 非對稱突變結
3.2.7 單邊突變結
3.2.8 突變結的比較
3.3 偏置下的pn結
3.3.1 代數符號規則
3.3.2 反嚮偏置
3.3.3 正嚮偏置和玻耳茲曼準平衡
3.3.4 pn結定律
3.4 靜態分析
3.4.1 正嚮電流.電壓特性
3.4.2 反嚮和全部結特性
3.4.3 模型和相關項的定義
3.4.4 分段綫性模型
3.4.5 電荷控製模型
3.4.6 實際矽pn結的特性
3.4.7 大注入正嚮偏置
3.5 突變pn結以外的其他結
3.5.1 pin二極管
3.5.2 綫性緩變結
3.5.3 擴散結
3.5.4 高.低結和歐姆接觸
3.6 擊穿現象
3.6.1 雪崩擊穿
3.6.2 隧穿
3.6.3 穿通
3.7 突變結的近似解析模型
3.7.1 泊鬆.玻耳茲曼方程
3.7.2 德拜長度
3.7.3 泊鬆.玻耳茲曼方程的一次積分
3.7.4 泊鬆.玻耳茲曼方程的二次積分
3.7.5 耗盡近似替代
3.7.6 反型層和積纍層
3.8 小信號動態分析
3.8.1 小信號電導
3.8.2 擴散電容
3.8.3 耗盡層電容
3.8.4 pn結電容的交疊
3.8.5 共存現象和多種時間常數
3.8.6 小信號等效電路模型
3.8.7 有效壽命和擴散電容
3.8.8 小信號電荷控製分析
3.8.9 綫性微分方程
3.9 高級動態分析
3.9.1 分析技術概述
3.9.2 基於器件物理的電荷控製分析
3.9.3 基於電路行為的電荷控製分析
3.9.4 基於器件物理的嚴格分析
3.9.5 基於電路行為的嚴格分析
3.9.6 spice分析
3.9.7 數值分析舉例
總結
參考文獻
復習題
分析題
計算機求解題
設計題
第4章 雙極結型晶體管
4.1 bjt的基礎
4.1.1 結構和術語
4.1.2 偏置和端電流
4.1.3 載流子的分布
4.1.4 典型的器件尺寸和摻雜濃度
4.1.5 一維電子電流
4.2 基本的器件理論
4.2.1 內部的電流分布
4.2.2 寄生的內部電流
4.2.3 共發射極電流增益
4.2.4 電流增益的機理
4.3 偏置和bjt的使用
4.3.1 基本的偏置電路
4.3.2 靜態等效電路模型
4.3.3 基本的bjt放大器
4.3.4 飽和
4.3.5 其他的工作方式
4.3.6 其他的電路結構
4.4 真實bjt的結構和性質
4.4.1 電化學勢
4.4.2 非均勻的基區摻雜
4.4.3 根摩爾數
4.4.4 擊穿電壓
4.4.5 輸齣電導
4.4.6 結構的變化
4.4.7 正嚮和反嚮電流增益
4.5 大注入效應
4.5.1 rittner效應
4.5.2 webster效應
4.5.3 雙極性效應
4.5.4 kirk效應和準飽和
4.5.5 基區的橫嚮電壓降
4.5.6 大注入效應的綜閤
4.5.7 一般摻雜基區的大注入分析
4.6 ebers.moll靜態模型
4.6.1 gummel.poon的革新
4.6.2 假設和問題的限定
4.6.3 傳輸型方程
4.6.4 原始型方程
4.6.5 方程的應用
4.6.6 等效電路模型
4.7 小信號動態模型
4.7.1 低頻混閤模型
4.7.2 混閤模型和器件物理
4.7.3 bjt的跨導
4.7.4 混閤π模型和其他模型
4.7.5 模型精度的改善
4.7.6 電荷控製模型
4.7.7 基區充電時間
4.7.8 優值指數
4.8 spice模型
4.8.1 模型方程
4.8.2 串聯電阻效應
4.8.3 厄利(early)效應
4.8.4 大電流效應
4.8.5 非理想二極管效應
4.8.6 電容效應
4.8.7 小信號分析舉例
4.8.8 大信號分析舉例
4.8.9 熱阻
總結
參考文獻
復習題
分析題
計算機求解題
設計題
第5章 mosfet
5.1 mosfet的基本理論
5.1.1 場效應晶體管
5.1.2 mosfet的定義
5.1.3 基本分析
5.1.4 電流.電壓方程
5.1.5 通用轉移特性
5.1.6 跨導
5.1.7 反相器選擇
5.2 mos電容現象
5.2.1 氧化層.矽邊界條件
5.2.2 近似電場和電勢分布
5.2.3 精確能帶圖
5.2.4 勢壘高度差
5.2.5 界麵電荷
5.2.6 氧化層電荷
5.2.7 閾值電壓的計算
5.3 mos電容建模
5.3.1 精確的解析錶麵建模
5.3.2 mos電容與pn結電容的比較
5.3.3 小信號等效電路
5.3.4 理想的電容.電壓關係
5.3.5 實際的電容.電壓關係
5.3.6 mos電容交疊的物理
5.3.7 mos電容交疊的分析
5.4 改進的mosfet理論
5.4.1 溝道.結的相互作用
5.4.2 離子電荷模型
5.4.3 體效應
5.4.4 高級長溝道模型
5.5 spice模型
5.5.1 二級模型參數
5.5.2 二級模型
5.5.3 模型的小信號應用
5.5.4 模型的大信號應用
5.6 mosfet.bjt性能比較
5.6.1 基於簡單理論的跨導比較
5.6.2 亞閾值跨導理論
5.6.3 mosfet最大 gm/iout的計算
5.6.4 跨導與輸入電壓的關係
5.6.5 亞閾值跨導物理
總結
參考文獻
復習題
分析題
計算機求解題
設計題
附錄a 物理常數錶
附錄b 矽的性質錶
· · · · · · (收起)