Leonhard Stiny's Aktive elektronische Bauelemente: Aufbau, Struktur, PDF

By Leonhard Stiny

Das Werk bietet ein umfangreiches Wissen über diskrete und integrierte Bauelemente der Halbleitertechnik. Beim Entwurf elektronischer Schaltungen sind gründliche Kenntnisse über eingesetzte Bauelemente erforderlich, um sowohl technisch als auch wirtschaftlich beste Lösungen zu finden und fehlerfreie Produkte zu realisieren. Als foundation werden die theoretischen und physikalischen Grundlagen der Halbleitertechnik vermittelt. Für alle Halbleiter-Bauelemente werden Aufbau, Wirkungsweise, Kenngrößen, Eigenschaften und Charakteristiken erläutert. Mögliche Anwendungen werden unter Bezug auf die Praxis aufgezeigt. Das Buch kann im Studium, in der Lehre sowie als Nachschlagewerk in der Praxis verwendet werden.

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Die nur schwache Abhängigkeit der effektiven Massen mn und mp von der Temperatur wird bei der Berechnung der Eigenleitungsdichte ni (bzw. der effektiven Zustandsdichten NC;V ) meist vernachlässigt. Auch die Temperaturabhängigkeit des Bandabstandes Eg wird bei der Bestimmung von ni bei kleinen Temperaturen oft vernachlässigt, bei hohen Temperaturen kann dies aber zu großen Fehlern führen. Die Abhängigkeit des Bandabstandes 30 2 Grundlagen der Halbleiter Abb. 18 Temperaturabhängigkeit der Eigenleitungsträgerdichte von Ge, Si und GaAs Tab.

Bei einwertigen Metallen liegt das Valenzband vollständig im Leitungsband und schließt mit dessen unterem Energieniveau ab. Dies bedeutet, dass sich ohne Energiezufuhr bei einer Temperatur von T D 0 K (absoluter Nullpunkt der Temperatur, 273 °C) bereits alle Valenzelektronen im Leitungsband befinden. Bei zweiwertigen Metallen überlappen sich das Valenzband und das Leitungsband teilweise, während sich bei dreiwertigen Metallen bereits eine verbotene Zone bildet. Unabhängig von seiner Wertigkeit ist bei jedem Metallatom bei Raumtemperatur (T D 290 K) ein Valenzelektron in das Leitungsband gehoben.

Zwangsläufig erhält man aus Gl. 22) Die Eigenleitungsdichte ist ein statistischer Mittelwert. Sie wird von der Kristalltemperatur T und der materialbedingten Generationsenergie Eg (Bandlücke) zum Aufbrechen der 26 meV sind Bindung bestimmt. Bei Zimmertemperatur T D 300 K mit kT D e UT die Eigenleitungsdichten gering (UT D Temperaturspannung). 23) D Eigenleitungsdichte, D EC EV D Bandlücke (Bandabstand), D Kristalltemperatur, D untere Bandkante Leitungsband, D obere Bandkante Valenzband, D Boltzmann-Konstante.

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