By Holger Göbel

ISBN-10: 364220886X

ISBN-13: 9783642208867

ISBN-10: 3642208878

ISBN-13: 9783642208874

Dieses Lehrbuch führt in die Prinzipien und die Funktionsweise von Bauelementen und Schaltungen ein und macht den Leser mit den Herstellungsverfahren integrierter Schaltungen vertraut.

Nach einer verständlichen Einführung in die Halbleiterphysik behandelt der Autor die wichtigsten Bauelemente und Grundschaltungen und leitet die entsprechenden Gleichungen so ab, dass der Leser die Vorgehensweise auch auf andere, komplexe Schaltungen übertragen kann. Neben den analogen Grundschaltungen - vom einstufigen Spannungsverstärker bis zum integrierten Operationsverstärker - gibt das Buch eine Übersicht über den Entwurf digitaler Schaltungen in CMOS-Technologie. Eine Einführung in die Technologie zur Herstellung integrierter CMOS-Schaltungen rundet den Inhalt des Buches ab.

Die four. Auflage wurde um ein Kapitel "optoelektronische Bauelemente" erweitert.

Das interaktive Lernprogramm S.m.i.L.E ermöglicht es, komplexe Zusammenhänge mittels interaktiver Applets zu verstehen. Mit Hilfe von PSpice-Dateien kann der Leser die Funktion der im Buch vorgestellten Schaltungen an praktischen Beispielen selbst erproben.

Online-Materialien auf dem Extrasserver: PSpice-Dateien des Lernprogramms S.m.i.L.E und die Studentenversion des Schaltungssimulators OrCAD-PSpice 9.1.

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Diese Diffusionsbewegung hat also einen Teilchenstrom in Richtung abnehmender Teilchendichte zur Folge und wirkt somit Konzentrationsunterschieden entgegen, wie in Abb. 27 gezeigt. Dabei ist es für den Diffusionsvorgang unerheblich, ob die Teilchen geladen sind oder nicht, da dieser allein auf thermischen Effekten beruht. t=t0: t=t1: t=t2: n n 0 L x n 0 L x 0 L x Abb. 27. 3 Ladungsträgertransport, Strom 31 Handelt es sich bei den Teilchen, die sich aufgrund von Diffusion bewegen, um Elektronen oder Löcher in einem Halbleiter, wird Ladung transportiert und es fließt ein elektrischer Strom, der Diffusionsstrom, der proportional zu dem Gradienten der Ladungsträgerverteilung ist.

67) für t > 0 1 dpn = G − R = − pn . 74) welche den Ausgleichsvorgang beschreibt. Die Lösung der Differentialgleichung lautet t pn (t) = pn (0)exp − . 75) τp Der Ausgleichsvorgang wird also durch eine abklingende Exponentialfunktion beschrieben (Abb. 33). Die Zeitkonstante τp , mit der der Ausgleich erfolgt, ist ein Maß dafür, wie lange es dauert, bis die überschüssigen Ladungsträger rekombiniert sind. h. in diesem Fall der Löcher. 2) größer als die Generationsrate G wird, was solange zu einer Abnahme der Trägerdichten führt, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist.

8) die bei Raumtemperatur etwa bei 26 mV liegt. 5) erhält man für die Elektronendichte im p-Gebiet np0 = nn0 exp − q Φi kT . 9) Analog ergibt sich für die Löcherdichte im n-Gebiet der Ausdruck pn0 = pp0 exp − q Φi kT . 10) Die letzten beiden Ausdrücke verknüpfen die Trägerdichten mit der Spannung über dem pn-Übergang und werden daher im Folgenden zur Ableitung der Diodengleichung benutzt. Durch das Zusammenbringen eines p- und eines n-Halbleiters entsteht an der Grenzschicht ein von freien Ladungsträgern ausgeräumter Bereich, die Raumladungszone.

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Einführung in die Halbleiter-Schaltungstechnik by Holger Göbel


by Jeff
4.0

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