Autor: Dumitru D. SANDU
Titlu: Electronica Fizica
Tip: carte
Editura Academiei Republicii Socialiste Romania, 1973

Cuprins

INTRODUCERE    17

CAPITOLUL I. PURTĂTORI DE SARCINĂ ÎN SOLIDE

I. 1. Introducere     23
I. 2. Modelul zonelor energetice. Tratare elementară   25
I. 2. 1. Modelul zonelor energetice la metale    25
I. 2. 2. Modelul zonelor energetice la semiconductorii intrinseci      27
I. 2. 3. Modelul zonelor energetice la semiconductorii cu impurităţi  28
I. 3. Nivele şi zone energetice în solide (tratare cuantică)  .    29
I. 3. 1. Funcţie de undă, ecuaţia Schrodinger    29
I. 3. 2. Mişcarea electronilor in spaţiul liber    33
I. 3. 3. Mişcarea electronilor în prezenţa barierei energetice. Efect tunel     35
I. 3. 4. Electronul în groapa de energie potenţială   41
I. 3. 5. Mişcarea electronilor într-un potenţial periodic (teoria Bloch-Brillouin)    44
I. 3. 6. Zone Brillouin      48
I. 3. 7. Masă efectivă     53
I. 3. 8. Curbe şi suprafeţe de energie constantă   57
I. 3. 9. Densitatea de stări permise g(W)   60
I. 4. Concentraţia şi distribuţia energetică a purtătorilor de sarcină în solide     64
I. 4. 1. Concentraţia şi distribuţia energetică a electronilor în spaţiul liber       65
I. 4. 2. Concentraţia şi distribuţia energetică a electronilor în metale    67
I. 4. 3. Concentraţia şi distribuţia energetică a electronilor şi golurilor în semiconductorii intrinseci     69
I. 4. 4. Concentraţia şi distribuţia energetică a purtătorilor în semiconductorii cu impuritaţi  72
I. 5. Ecuaţiile de bază ale electronicii semiconductorilor      76
I. 5. 1. Ecuaţiile lui Maxwell pentru un material semiconductor omogen şi izotrop    77
I. 5. 2. Ecuaţii pentru densităţile de curent   77
I. 5. 3. Ecuaţiile de continuitate     80
I. 6. Caracteristici ale unor materiale semiconductoare larg utilizate    84
Bibliografie      85

CAPITOLUL II. EMISIA ELECTRONICĂ

II. 1. Introducere      87
II. 2. Emisia termoelectronică    87
II. 2. 1. Emisia termoelectronică a metalelor   87
II. 2. 2. Corecţii asupra formulei Richardson-Dushman  91
II. 2. 3. Emisia termoelectronică la semiconductori 92
II. 3. Emisia termoelectronică in prezenţa cîmpului electric. Efect Schottky       93
II. 4. Emisia prin efect tunel (autoelectronică)   95
II. 5. Emisia fotoelectronică   96
II. 5. 1. Emisia fotoelectronică la metale   97
II. 5. 2. Caracteristici spectrale    99
II. 5. 3- Emisia fotoelectronică la semiconductori   100
II. 6. Emisia electronică secundară     103
II. 7. Mişcarea particulelor încărcate sub influenţa cîmpurilor E si B    107
II. 7. 1. Ecuaţia generală de mişcare a particulelor încărcate in cîmpuri uniforme statice    107
II. 7. 2. Mişcarea particulelor încărcate în cîmpuri E şi B reciproc perpendiculare      109
II. 8. Cazuri particulare     111
II. 8. 1. Mişcarea electronilor în cîmp electric uniform   111
II. 8. 2. Mişcarea electronilor în inducţie magnetică uniformă.      113
II. 9. Mişcarea electronilor în cîmpuri neuniforme. Lentile electronice    115
II. 9. 1. Noţiuni de optică electronică     115
II. 9. 2. Mişcarea electronilor în cîmp electric neuniform. Lentile electrostatice       116
II. 9. 3. Mişcarea electronilor în inducţie magnetică neuniformă. Lentile magnetice       120
Bibliografie     122

CAPITOLUL III. TUBURI ELECTRONICE CLASICE

III. 1. Introducere       123
III. 2. Dioda cu vid      123
III. 2. 1. Construcţie, funcţionare. Legea 3/2   123
III. 2. 2, Caracteristici statice şi parametri   127
III. 3. Trioda      128
III. 3. l. Construcţie, funcţionare   128
III. 3. 2. Potenţial echivalent, legea 3/2 în triodă  130
III. 3. 3. Caracteristici statice, parametri şi scheme echivalente  132
III. 4. Tetroda şi pentoda       135
III. 4. 1. Construcţie, funcţionare. Distribuţia curentului   135
III. 4. 2. Caracteristici statice şi parametri    139
III. 5. Tuburi multigrilă   142
III. 6. Tuburi catodice şi cinescoape     144
III. 6. l. Tubul catodic, construcţia şi funcţionare   144
III. 6. 2. Sisteme de focalizare      145
a)    Sistemul de focalizare electrostatică   146
b)    Sistemul de focalizare magnetică   147
III. 6. 3. Sisteme de deviaţie (deflexie)    149
a)    Sistemul de deviaţie electrostatică   149
b)    Sistemul de deviaţie magnetică    151
III. 6. 4. Ecranul    152
III. 6. 5. Cinescopul       153
III. 7. Tuburi fotoelectronice    155
III. 7. 1. Tuburi fotoelectronice cu vid     155
III. 7. 2. Tuburi fotoelectronice cu gaz     157
III. 7. 3. Multiplicatori fotoelectronici     158
III. 8. Tuburi videocaptoare       160
III. 8. 1. Iconoscopul       160
III. 8. 2. Supericonoscopul        162
III. 8. 3. Orticonul      163
III. 8. 4. Superorticonul    164
III. 8. 5. Vidiconul      167
III.    8. 6. Ibiconul      169
Bibliografie       170

CAPITOLUL IV. DIODE SEMICONDUCTOARE

IV. 1. Introducere       171
IV. 2. Joncţiunea PN    171
IV. 2. 1. Procese fizice la joncţiunea PN abruptă, ideală     172
IV. 2. 2. Polarizarea directă a joncţiunii PN. Ecuaţia diodei ideale     174
IV. 2. 3. Polarizarea inversă a joncţiunii PN   178
IV. 2. 4. Capacitatea şi lărgimea regiunii de trecere    181
IV. 2. 5. Joncţiuni PN gradate      187
IV. 2. 6. Metode de fabricaţie a joncţiunilor  190
IV. 3. Joncţiunea PN la semnale variabile mici     192
IV. 3. 1. Expresia curentului total     192
IV. 3. 2. Scheme echivalente în curent alternativ la semnale mici      196
IV. 4. Heterojoncţiuni   198
IV. 4. 1. Modelul zonal şi procese fizice la heterojoncţiuni       198
IV. 4. 2. Tipuri de heterojoncţiuni    200
IV. 5. Contact metal-semiconductor    203
IV. 5.1. Stări de suprafaţă     203
IV. 5. 2. Contact metal-meţal (MM)    205
IV. 5. 3. Contact metal-semiconductor (MS)   206
IV. 5. 4. Contacte ohmice      211
IV. 5. 5. Expresia curentului prin contactul MS    213
IV. 6.    Consideraţii asupra dispozitivelor semiconductoare cu două borne   215
IV. 7. Diode PIN       217
IV. 8. Diode varactor       219
IV. 9. Diode tunel       221
IV. 9. 1. Modelul zonal şi caracteristica statică a diodei tunel    222
IV. 9. 2. Expresia curentului prin dioda tunel    224
IV. 9. 3. Parametrii şi circuitul echivalent al diodei tunel   229
IV. 9. 4. Diode „inverse"     232
IV.10. Diode stabilizatoare    234
IV.10. 1. Procesul de străpungere al joncţiunii   234
IV.10. 2. Parametrii diodelor stabilizatoare    238
IV.ll. Dispozitive semiconductoare fotoelectronice  239
IV.ll. 1. Acţiunea radiaţiilor luminoase asupra corpurilor semiconductoare     240
IV.ll. 2. Celule fotovoltaice    243
IV.ll. 3. Fotodetectori rezistivi (fotorezistori)  249
IV.ll. 4. Fotodetectori cu joncţiuni    251
IV.ll.    5. Tipuri de fotodetectori       257
  Bibliografie      263

CAPITOLUL V. TRANZISTORI BIPOLARI

V. 1. Introducere       267
V. 2. Procese fizice şi coeficienţii tranzistorilor bipolari  268
V. 2. 1. Procese fizice elementare     268
V. 2. 2. Distribuţia purtătorilor şi expresiile curenţilor din tranzistorul bipolar cu joncţiuni    270
V. 2. 3. Coeficienţii tranzistorului     275
V. 2. 4. Ecuaţiile Ebers-Moll      278
V. 3.    Caracteristicile statice ale tranzistorilor bipolari de tip PNP    279
V. 3. 1. Caracteristici statice în conexiune BC    280
V. 3. 2. Caracteristici statice în conexiune EC    283
V. 3. 3. Caracteristici statice în conexiune CC    286
V. 3. 4. Consideraţii asupra caracteristicilor statice ale tranzistorilor    287
V. 3. 5. Străpungerea joncţiunii colector-bază  289
V. 4. Scheme echivalente şi parametrii tranzistorilor bipolari     291
V. 4. 1. Schema echivalentă generală (modelul Ebers-Moll)      291
V. 4. 2. Scheme echivalente naturale     293
V. 4. 3. Scheme echivalente în T (Shockley)  299
V. 4. 4. Scheme echivalente şi parametrii de cvadripol ai tranzistorilor bipolari      300
V. 4. 5. Parametrii dinamici ai tranzistorilor       303
V. 5. Comportarea tranzistorilor bipolari la frecvenţe înalte  306
V. 5. 1. Valorile instantanee ale purtătorilor minoritari   306
V. 5. 2. Frecvenţe limită ale tranzistorului   309
a) Frecvenţa limită (de tăiere) a cîştigului de curent in conexiune BC    309
b) Frecvenţa de tăiere a ciştigului de curent in conexiune EC    312
c)Frecvenţa de tăiere (tranzit)   312
V. 5. 3. Scheme echivalente ale tranzistorului la frecvenţe înalte     314
V. 6. Tranzistorul bipolar în regim de comutare  316
V. 6. 1. Particularităţi de funcţionare ale tranzistorului în regim de comutare       316
V. 6. 2. Metoda sarcinii     321
a)    Comutare directă     324
b)    Comutare inversă     325
c)    Comutarea în cazul saturaţiei profunde   326
V. 7. Tranzistori drift      328
V. 7. 1. Structura şi procese fizice în tranzistorii drift (cu cîmp intern)    328
V. 7. 2. Teoria elementară      332
V. 7. 3. Particularităţi de funcţionare cînd în bază există şi un cîmp frînant pentru goluri   336
V. 7. 4. Consideraţii asupra tehnologiei de fabricaţie a tranzistorilor drift      338
V. 8. Tranzistori unijoncţiune    340
V. 8. 1. Construcţie, funcţionare     340
V. 8. 2. Caracteristici statice şi scheme echivalente     343
V. 9. Tiristori (dispozitive semiconductoare cu patru regiuni PNPN)    344
V. 9. 1. Cdnstrucţie, funcţionare, caracteristica statică   344
V. 9. 2. Forma caracteristicilor statice şi metode de comutare a tiristorului    349
a)    Porţiunea de blocare directă    350
b)    Porţiunea de blocare inversă   353
c)    Metode de comutare      354
V.    9. 3. Procese tranzitorii la comutarea directă şi inversă a tiristorilor    356
a)    Comutarea directă    356
b)    Comutarea inversă    360
c)    Variante constructive     364
Bibliografie        365

CAPITOLUL VI. DISPOZITIVE SEMICONDUCTOARE SPECIALE

VI. 1. Introducere      367
VI. 2. Diode IMPATT     368
VI. 2. 1. Construcţie, funcţionare, caracteristici statice   368
VI. 2. 2. Regimul alternativ de seminal mic al diodelor IMPATT  373
VI. 2. 3. Regimul alternativ de semnal mare    381
VI. 2. 4. Tipuri de oscilaţii în diodele IMPATT   385
VI. 3. Diode MIS       386
VI. 3. 1. Dioda MIS ideală       388
VI. 3. 2. Stări de suprafaţă, sarcini de suprafaţă şi sarcini spaţiale    394
VI. 3. 3. Tipuri de diode MIS     396
VI. 4. Structuri MIM    399
VI. 5. Tranzistori unipolari cu efect de cîmp   400
VI. 5. 1. Clasificarea tranzistorilor unipolari    400
VI. 5. 2. Tranzistori JFET, construcţie, funcţionare   401
VI. 5. 3. Teoria elementară a tranzistorului JFET. Expresia curentului ID    404
a)    Lărgimea şi capacitatea regiunii de trecere  405
b)    Expresia curentului de drenă ID   407
c)    Străpungerea electrică a tranzistorului  410
VI. 5. 4. Parametrii de semnal mic şi schema echivalentă  410
VI. 5. 5. Analiza structurii generalizate cu patru borne   413
a)    Profil de dopare arbitrar     413
b)    Joncţiuni abrupte cu concentraţii de dopare diferite     417
VI. 5. 6. Tranzistori MOSFET, construcţie funcţionare      419
a)    Tranzistori MOSFET cu strat de inversiune      419
b)    Tranzistori MOSFET cu strat sărăcit  422
VI. 5. 7. Teoria elementară a tranzistorilor MOSFET  424
VI. 5. 8. Teoria statică generală a tranzistorilor MOSFET cu strat de inversiune  425
a)    Studiul analitic al structurii MOS   425
b)    Expresia curentului de drenă   432
c)    Parametrii tranzistorilor MOSFET   435
VI. 5. 9. Tranzistori cu straturi subţiri TFT    436
a)    Construcţie, funcţionare     436
b)    Teoria elementară a tranzistorilor (TFT)  437
VI. 5.10. Metode de fabricaţie a tranzistorilor FET  439
a)    Materiale şi tehnologii   439
b)    Tranzistori JFET     441
c)    Tranzistori MOSFET       443
d)    Tranzistori cu straturi subţiri TFT   445
VI. 6. Diode Gunn     446
VI. 6. 1. Mecanismul Ridley-Watkins-Hilsum (RWH)     446
a)    Analiza calitativă a mecanismului RWH       447
b)    Caracteristica V — (E)     449
VI. 6. 2. Procese fizice In dispozitive semiconductoare cu RDN     451
VI. 6. 3. Tipuri de instabilităţi în dispozitivele cu RDN  453
VI. 6. 4. Teoria efectului Gunn      458
A)    Consideraţii asupra formării domeniilor   458
B)    Teoria efectului Gunn   460
a)    Deducerea ecuaţiei fundamentale    460
b)    Analiza ecuaţiei fundamentale    462
VI. 6. 5. Regimul LSA     467
a)    Principiul de funcţionare    468
b)    Teorie elementară     468
VI. 6. 6. Amplificatori cu diode Gunn     472
a)    Clasificarea amplificatorilor cu diode Gunn       473
b)    Amplificatori de tip T     475
c)    Amplificatori de tip D    476
d)    Amplificatori tip LSA       478
e)    Oscilatori Gunn sincronizaţi     478
VI. 6. 7. Dispozitive funcţionale pe bază de efect Gunn   479
A)    Dispozitive logice şi de memorie cu diode Gunn     479
B)    Generatori funcţionali     488
VI. 7. Dispozitive semiconductoare optoelectronice  486
VI. 7. 1. Dispozitive electroluminiscente    486
a)    Tranziţii radiative in semiconductori  487
b)    Eficienţa luminiscenţei     489
c)    Tipuri de dispozitive semiconductoare electroluminiscente    490
VI. 7. 2. Procese fizice în laserii cu semiconductori   493
a)    Tranziţii în laserii cu semiconductori  493
b)    Inversiunea de populaţie    494
c)    Cîştigul       496
VI. 7. 3. Laseri cu injecţie din GaAs     499
a)    Curentul de prag     499
b)    Variante, construcţie de laseri cu joncţiuni  503
c)    Metode de pompaj    503
d)    Comparaţie între laserii cu semiconductori şi cei convenţionali    505
Bibliografie       506

Download link: Dumitru D. SANDU - Electronica Fizica

Categoria: Fizica

Cuvinte cheie:

Adaugat in: Apr 11, 2011

Vizualizari: 2153