| 1章 半導体の基礎 |
| 1.1 エネルギーバンド構造 1 |
| 1.2 電子と正孔 3 |
| 1.3 p形半導体とn形半導体 5 |
| 1.4 キャリヤ濃度 6 |
| [1] フェルミ・ディラック分布 6 |
| [2] 不純物濃度との関係 9 |
| 1・5 キャリヤの運動と電流成分 12 |
| 1・6 少数キャリヤの挙動と連続の方程式 17 |
| 演習問題 19 |
| 2章 接合 |
| 2・1 半導体接合の意義と分類 21 |
| 2・2 pn接合のエネルギーバンド構造 22 |
| [1] 接合のモデル 22 |
| [2] 熱平衡状態のキャリヤ分布 25 |
| 2・3 pn接合の電流-電圧特性 26 |
| [1] pn接合ダイオードの整流特性 26 |
| [2] 理想電流-電圧特性 28 |
| 2・4 pn接合の空乏層幅 33 |
| 2・5 pn接合の静電容量 37 |
| [1] 接合容量 37 |
| [2] 拡散容量 40 |
| 2・6 金属-半導体接合 42 |
| [1] ショットキー接合 43 |
| [2] オーミック接合 46 |
| 2・7 接合における諸現象 47 |
| [1] ブレークダウン 47 |
| [2] 少数キャリヤの蓄積効果 48 |
| 演習問題 51 |
| 3章 バイポーラトランジスタ |
| 3・1 トランジスタとは 53 |
| 3・2 バイポーラトランジスタの構造と動作 55 |
| 3・3 薄いp層を持つnpp+ダイオードの考察 59 |
| 3・4ベース接地回路による電圧増幅動作 62 |
| 3・5 電流伝送率α 64 |
| [1] エミッタ注入効率αE 65 |
| [2] ベース輸送効率αr 66 |
| [3] コレクタ効率αc 67 |
| 3・6 αを1に近づける条件 67 |
| 3・7 エミッタ接地と電流増幅率β 68 |
| 3・8 キャリヤ分布と電流制御機構 70 |
| [1] トランジスタ内部のキャリヤの分布 70 |
| [2] 電流駆動のメカニズム 72 |
| 3・9 等価回路 74 |
| 3・10 4端子パラメータ 78 |
| 3・11 高周波特性 80 |
| [1] α遮断周波数:fα 80 |
| [2] β遮断周波数:fβ 82 |
| [3] 遮断周波数:fT 83 |
| [4] 最大発振周波数:fmax 84 |
| [5] fα,fβ,fT,fmaxの相互関係 84 |
| [6] 少数キャリヤの蓄積効果 85 |
| 3・12 サイリスタ 87 |
| [1] サイリスタの構造と動作原理 87 |
| [2] サイリスタの応用と種類 91 |
| 演習問題 93 |
| 4章 MOSデバイス |
| 4・1 MOS構造とは 95 |
| 4・2 バイアス電圧によるMOS構造の状態変化 96 |
| 4・3 電界効果トランジスタ(FET)の概念 98 |
| 4・4 MOSダイオードの空乏・反転特性の解析 100 |
| [1] バンドの曲がりと反転層の形成 100 |
| [2] 最大空乏層幅としきい値電圧 103 |
| [3] 実際のMOS構造におけるしきい値電圧の変化と制御 105 |
| 4・5 MOS構造の容量-電圧特性 107 |
| [1] 基本的な特性 107 |
| [2] 反転層の電圧変化に対する応答性 109 |
| 4・6 MOS-FETの電流-電圧特性 110 |
| [1] 反転層チャネルの電流特性 110 |
| [2] ピンチオフ 113 |
| [3] キャリヤの速度飽和の影響 116 |
| 4・7 小信号増幅特性と等価回路 116 |
| [1] 相互コンダクタンス 116 |
| [2] 等価回路 117 |
| [3] 高周波特性 118 |
| 4・8 MOS FETの種類 119 |
| [1] 伝導形としきい値 119 |
| [2] 相補形MOS(C-MOS) 120 |
| 演習問題 122 |
| 5章 光電変換デバイス |
| 5・1 光による半導体中のキャリヤの励起 123 |
| 5・2 半導体からの発光 127 |
| 5・3 受光デバイス 128 |
| [1] 光導電効果 128 |
| [2] 接合における光起電力効果 130 |
| [3] 光起電力効果を用いた受光デバイス 132 |
| 5・4 発光デバイス 136 |
| [1] 発光ダイオード 137 |
| [2] 半導体レーザ 138 |
| 演習問題 141 |
| 6章 デバイス製作プロセス |
| 6・1 プレーナプロセスの概念 143 |
| 6・2 成膜 146 |
| [1] 酸化法 146 |
| [2] 堆積法 148 |
| 6・3 露光 151 |
| 6・4 エッチング 154 |
| 6・5 不純物ドーピング 157 |
| [1] 拡散法 157 |
| [2] イオン注入法 158 |
| 6・6 化合物半導体デバイスの製作プロセス 161 |
| 演習問題 164 |
| 7章 集積回路 |
| 7・1 集積回路の概念 165 |
| 7・2 集積回路の種類 169 |
| 7・3 集積回路における受動素子 171 |
| 7・4 バイポーラ集積路回 171 |
| 7・5 MOS集積回路 174 |
| [1] C-MOS 174 |
| [2] メモリ 177 |
| 演習問題 180 |
| 付録1 181 |
| 付録2 182 |
| 付録3 184 |
| 付録4 186 |
| 演習問題解答 187 |
| 索引 193 |
