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B.L.アンダーソン, R.L.アンダーソン著 ; 樺沢宇紀訳
出版情報: 東京 : シュプリンガー・ジャパン, 2008.5  ixp, p692-1008 ; 21cm
シリーズ名: 半導体デバイスの基礎 / B. L. アンダーソン, R. L. アンダーソン著 ; 樺沢宇紀訳 ; 下
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第IV部 バイポーラ・トランジスタ(BJT)
第9章 バイポーラ・トランジスタの静的特性 697
   9.1 はじめに 697
   9.2 出力特性(定性的議論) 702
   9.3 電流利得 705
   9.4 理想的なBJTのモデル 707
   9.4.1 コレクタ係数M 712
   9.4.2 注入効率γ 712
   9.4.3 ベース輸送効率αT 714
   9.5 BJTにおける不純物濃度の勾配 720
   9.5.1 傾斜ベース・トランジスタ 724
   9.5.2 ベース電界のβへの影響 729
   9.6 基本的なEbers-Moll直流モデル 730
   9.7 BJTにおける電流集中とベース抵抗 734
   9.8 ベース幅の変調(Early効果) 738
   9.9 なだれ破壊 744
   9.10 高水準注入 744
   9.11 ベース押し出し(Kirk効果) 745
   9.12 エミッタ-ベース接合における再結合 747
   9.13 まとめ 749
   9.14 付録の参考文献リストについて 751
   9.15 第9章の参考文献 751
   9.16 復習のポイント 752
   9.17 練習問題 752
第10章 BJTの時間依存特性の解析 759
   10.1 はじめに 759
   10.2 Ebers-Moll交流モデル 759
   10.3 小信号等価回路 761
   10.3.1 混成πモデル 763
   10.4 BJTにおける蓄積電荷容量 769
   10.5 周波数応答 774
   10.5.1 単位電流利得周波数かfT 775
   10.5.2 ベース走行時間 777
   10.5.3 ベース-コレク夕接合通過時間 779
   10.5.4 最大発振周波数 779
   10.6 高周波トランジスタ 780
   10.6.1 ダブル-ボリシリコン自己整合型トランジスタ 780
   10.7 BJTのスイッチ動作 783
   10.7.1 出力のlow-to-high遷移時間 786
   10.7.2 Schottkyクランプ・トランジスタ 788
   10.7.3 エミッタ結合型論理回路 789
   10.8 BJTとMOSFETとBiMOS 792
   10.8.1 BJTとMOSFETの比較 792
   10.8.2 BiMOS 794
   10.9 まとめ 796
   10.10 付録の参考文献リストについて 797
   10.11 第10章の参考文献 797
   10.12 復習のポイント 798
   10.13 練習問題 798
補遺4 : バイポーラ・デバイス 801
   S4.1 はじめに 801
   S4.2 へテロ接合バイポーラ・トランジスタ(HBT) 802
   S4.2.1 組成勾配を持たないHBT 802
   S4.2.2 組成勾配型HBT 806
   S4.3 Si-BJTとSiGeベース,GaAsベースHBT 809
   S4.4 サイリスタ(npnp型スイッチ) 811
   S4.4.1 4層ダイオードスイッチ 811
   S4.4.2 npnpスイッチの2-トランジスタモデル 816
   S4.5 シリコン制御整流器 817
   S4.6 CMOS回路における寄生npnpスイッチ 822
   S4.7 BJTへのSPICEの適用 823
   S4.7.1 寄生効果 825
   S4.7.2 低電流から中電流の動作領域 826
   S4.7.3 大電流領域 828
   S4.8 SPICEのBJTへの応用例 829
   S4.9 まとめ 835
   S4.10 補遺4の参考文献 836
   S4.11 復習のポイント 837
   S4.12 練習問題 837
第Ⅴ部 光デバイス
第11章 光エレクトロニクスデバイス 843
   11.1 はじめに 843
   11.2 光検出器(フォト・ダイオード) 843
   11.2.1 一般的な光検出器 845
   11.2.2 太陽電池 845
   11.2.3 p-i-n(PIN)型光検出器 860
   11.2.4 なだれフォト・ダイオード 862
   11.3 発光ダイオード(LED) 864
   11.3.1 順方向バイアス下の接合における自発放射 864
   11.3.2 等電性捕獲準位 867
   11.3.3 青色LEDと白色LED 869
   11.3.4 赤外LED 869
   11.4 レーザー・ダイオード 876
   11.4.1 光学利得 877
   11.4.2 自己帰還 881
   11.4.3 利得+帰還=レーザー 558
   11.4.4 レーザーの構造 887
   11.4.5 他の半導体レーザー用材料 891
   11.5 撮像素子(イメージ・センサー) 893
   11.5.1 電荷結合撮像素子 893
   11.5.2 MOS撮像素子 894
   11.6 まとめ 896
   11.7 付録の参考文献リストについて 897
   11.8 第11章の参考文献 898
   11.9 復習のポイント 898
   11.10 練習問題 899
付録A 半導体デバイスの製造 905
   A.1 はじめに 905
   A.2 基板の製造 905
   A.2.1 原材料 906
   A.2.2 結晶成長 907
   A.2.3 結晶欠陥 912
   A.2.4 エピタキシイ 913
   A.3 不純物添加 917
   A.3.1 不純物の拡散 918
   A.3.2 イオン注入(イオン打ち込み) 920
   A.4 リソグラフィ 922
   A.5 導電体と絶縁体 925
   A.5.1 金属配線 925
   A.5.2 多結晶シリコン 926
   A.5.3 酸化工程 928
   A.5.4 窒化珪素 931
   A.6 クリーン・ルーム 932
   A.7 パッケージ 933
   A.7.1 導線接続(ワイヤー・ボンディング) 933
   A.7.2 外線(リード) 935
   A.7.3 フリップ・チップ 936
   A.7.4 表面固定型パッケージ 936
   A.8 まとめ 938
付録B 状態密度と有効質量 939
   B.1 はじめに 939
   B.2 1次元自由電子 939
   B.3 2次元自由電子 941
   B.4 3次元自由電子 943
   B.5 周期的な結晶場における擬似自由電子 944
   B.6 状態密度有効質量 945
   B.6.1 例1 : K=0に単一の最小点を持つ伝導帯 945
   B.6.2 例2 : K=0で2つのバンドが同じ最大点を持つ価電子帯 946
   B.6.3 例3 : 複数の等価な最小点を持つ伝導帯(Si,Ge,GaPなど) 947
   B.7 伝導有効質量 949
   B.7.1 例1 : K=0に単一の最小点を持つ伝導帯 950
   B.7.2 例2 : 価電子帯の正孔 950
   B.7.3 例3 : 複数の等価な最小点を持つ伝導帯の電子 951
   B.7.4 例4 : 歪みシリコン 951
   B.8 有効質量のまとめ 954
付録C 定数・単位・元素表 955
付録D 記号一覧・ギリシャ文字 963
付録E 積分公式 983
付録F 有用な式 985
付録G 参考文献リスト 997
訳者あとがき 1001
索引 1003
第IV部 バイポーラ・トランジスタ(BJT)
第9章 バイポーラ・トランジスタの静的特性 697
   9.1 はじめに 697
2.

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B.L.アンダーソン, R.L.アンダーソン著 ; 樺沢宇紀訳
出版情報: 東京 : シュプリンガー・ジャパン, 2008.5  ixp, p300-689 ; 21cm
シリーズ名: 半導体デバイスの基礎 / B. L. アンダーソン, R. L. アンダーソン著 ; 樺沢宇紀訳 ; 中
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第II部 ダイオード
第5章 理想的なpnホモ接合 305
   5.1 はじめに 305
   5.2 理想的なpn接合(定性的議論) 307
   5.2.1 理想的なpn接合のエネルギーバンド図 307
   5.2.2 pnホモ接合における電流 317
   5.3 理想的なpnホモ接合(定量的議論) 323
   5.3.1 熱平衡状態のエネルギーバンド(段差接合) 323
   5.3.2 電圧を印加したときのエネルギーバンド図 327
   5.3.3 pnホモ接合における電流-電圧特性 334
   5.3.4 逆方向バイアス下の破壊 359
   5.4 理想的なホモ接合の小信号インピーダンス 362
   5.4.1 接合抵抗 362
   5.4.2 接合容量 364
   5.4.3 蓄積電荷容量 367
   5.5 過渡的な効果 371
   5.5.1 ターン・オフ時の過渡現象 372
   5.5.2 ターン・オン時の過渡現象 375
   5.6 温度の効果 380
   5.7 まとめ 380
   5.7.1 内蔵電圧 381
   5.7.2 接合幅 382
   5.7.3 接合電流 382
   5.7.4 接合破壊 383
   5.7.5 容量 384
   5.7.6 過渡的な効果 385
   5.8 付録の参考文献リストについて 385
   5.9 復習のポイント 385
   5.10 練習問題 386
第6章 一般のダイオード 391
   6.1 はじめに 391
   6.2 非段差ホモ接合 391
   6.2 線形傾斜接合 394
   6.2.2 超段差接合 398
   6.3 半導体へテロ接合 399
   6.3.1 半導体-半導体へテロ接合のバンド図 399
   6.3.2 表面~界面状態の影響 410
   6.3.3 ヘテロ接合における格子不整合の影響 413
   6.4 金属-半導体接合 415
   6.4.1 理想的な金属-半導体接合(電子親和力モデル) 415
   6.4.2 トンネル誘起分極の影響 417
   6.4.3 金属-半導体接合の電流-電圧特性 418
   6.4.4 0hm性(低抵抗)接触 423
   6.4.5 ヘテロ接合ダイオードのI-Va特性 425
   6.5 理想的でない接合やヘテロ接合の容量 425
   6.6 まとめ 426
   6.7 付録の参考文献リストについて 427
   6.8 第6章の参考文献 427
   6.9 復習のポイント 428
   6.10 練習問題 428
補遺2 : ダイオードに関する補足 433
   S2.1 はじめに 433
   S2.2 誘電緩和時間 433
   S2.2.1 多数キャリヤの注入に対する誘電緩和 434
   S2.2.2 少数キャリヤの注入に対する誘電緩和 436
   S2.3 接合容量 438
   S2.3.1 理想的な接合(段差接合)の接合容量 438
   S2.3.2 不純物濃度が不均一な接合の接合容量 440
   S2.3.3 ヴァラクタ- 442
   S2.3.4 短ベース・ダイオードの蓄積電荷容量 443
   S2.4 Schottkyダイオードにおける2次的効果 445
   S2.4.1 Schottky障壁を介したトンネル 447
   S2.4.2 鏡像効果によるSchottkyダイオードの障壁の低下 449
   S2.5 ダイオードのSPICEモデル 452
   S2.5.1 SPICEによる模擬的カーヴ・トレース 452
   S2.5.2 過渡特性の解析 455
   S2.6 まとめ 458
   S2.7 付録の参考文献リストについて 460
   S2.8 補遺2の参考文献 460
   S2.9 練習問題 461
第III部 電界効果トランジスタ(FET)
第7章 MOSFET 477
   7.1 はじめに 477
   7.2 MOSFET(定性的議論) 478
   7.2.1 MOSキャパシター 478
   7.2.2 熱平衡状態におけるMOSFET(定性的議論) 483
   7.2.3 ゲート電圧を印加したMOSFET(定性的議論) 486
   7.3 MOSFET(定量的議論) 500
   7.3.1 定数移動度を仮定した長チャネルMOSFETのモデル 501
   7.3.2 より現実的な長チャネルモデル : 移動度に対する電界の効果 518
   7.3.3 直列抵抗 536
   7.4 長チャネルモデルと実験結果の比較 537
   7.5 まとめ 539
   7.6 付録の参考文献リストについて 542
   7.7 第7章の参考文献 542
   7.8 復習のポイント 543
   7.9 練習問題 543
第8章 FETに関する追加的な考察 547
   8.1 はじめに 547
   8.2 闘値電圧と低電界移動度の測定 548
   8.3 閾下領域における漏れ電流 550
   8.4 相補型MOSFET(CMOS) 554
   8.4.1 インバーターの動作 556
   8.4.2 CMOSデバイスの電流整合 558
   8.5 CMOSインバーター回路におけるスイッチ動作 560
   8.5.1 負荷容量の効果 560
   8.5.2 スイッチ回路における伝播遅延(ゲート遅延) 562
   8.5.3 CMOSのスイッチ動作時の貫通電流 566
   8.6 MOSFETの等価回路 566
   8.6.1 小信号等価回路 567
   8.6.2 CMOS増幅器 573
   8.7 電流利得と遮断周波数だfT 573
   8.8 短チャネル効果 574
   8.8.1 実効的なチャネル長のVDS依存性 575
   8.8.2 闘値電圧のドレイン電圧依存性 578
   8.9 MOSFETのスケーリング(寸法規則) 579
   8.10 絶縁体上シリコン(SOI) 581
   8.11 他のFET 586
   8.11.1 へテロ接合電界効果トランジスタ(HFET) 586
   8.11.2 MESFET 590
   8.11.3 接合型電界効果トランジスタ 597
   8.11.4 結晶チャネルFET : 定量的議論 598
   8.12 まとめ 602
   8.13 付録の参考文献リストについて 603
   8.14 第8章の参考文献 603
   8.15 復習のポイント 604
   8.16 練習問題 604
補遺3 : MOSデバイスに関する補足 609
   S3.1 はじめに 609
   S3.2 チャネル電荷Qchに関する注意 609
   S3.2.1 空乏領域の厚さの変動がチャネル電荷に及ぼす影響 609
   S3.2.2 チャネル電荷Qchの縦方向電界εLへの依存性 612
   S3.3 MOSFETの闘値電圧 614
   S3.3.1 固定電荷 616
   S3.3.2 界面捕獲電荷 617
   S3.3.3 空乏領域の結晶電荷 618
   S3.3.4 闘値電圧における電荷の効果 619
   S3.3.5 平坦バンド電圧 620
   S3.3.6 闘値電圧の調整 623
   S3.3.7 チャネル量子効果 626
   S3.4 低電界移動度に関する普遍的な関係式 629
   S3.5 VTの測定 632
   S3.6 長チャネルMOSFETのVTとμfを求める別の方法 635
   S3.7 MOSキャパシター 637
   S3.7.1 理想的なMOSキャパシター 638
   S3.7.2 実際のMOSキャパシターのC-VG特性 643
   S3.7.3 C-VG測定によるパラメーター解析 645
   S3.8 MOSキャパシターの混成図 645
   S3.8.1 DRAM(動的任意読み書き記憶装置) 647
   S3.8.2 電荷結合素子(CCD) 653
   S3.9 デバイスの劣化 656
   S3.9.1 LDD(低濃度ドレイン)-MOSFET 662
   S3.10 MOSFETの低温動作 663
   S3.11 SPICEによるMOSFETの特性の計算 667
   S3.11.1 MOSFETを対象としたSPICEの使用例 669
   S3.11.2 CMOSデジタルインバーターの過渡特性 672
   S3.12 まとめ 675
   S3.13 付録の参考文献リストについて 676
   S3.14 補遺3の参考文献 676
   S3.15 復習のポイント 677
   S3.16 練習問題 678
索引 683
第II部 ダイオード
第5章 理想的なpnホモ接合 305
   5.1 はじめに 305
3.

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B. L. アンダーソン, R. L. アンダーソン著 ; 樺沢宇紀訳
出版情報: 東京 : シュプリンガー・ジャパン, 2008.5  viii, 297p ; 21cm
シリーズ名: 半導体デバイスの基礎 / B. L. アンダーソン, R. L. アンダーソン著 ; 樺沢宇紀訳 ; 上
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序 1
第I部 半導体物性
第1章 半導体内部の電子状態 7
   1.1 はじめに 7
   1.2 歴史的な経緯 8
   1.3 水素原子模型の応用 9
    1.3.1 水素原子のBohr模型 9
    1.3.2 分子への応用 : 共有結合 16
    1.3.3 量子数とPauliの排他律 18
    1.3.4 結晶固体における共有結合 19
   1.4 波動・粒子の二重性 29
   1.5 波動関数 31
    1.5.1 確率と波動関数 31
   1.6 電子の波動関数 31
    1.6.1 1次元空間の自由電子 32
    1.6.2 de Broglieの関係式 36
    1.6.3 3次元系の自由電子 37
    1.6.4 擬似自由電子モデル 38
    1.6.5 反射とトンネル 44
   1.7 光の放射と吸収 46
   1.8 結晶構造および結晶内の面と方向 52
   1.9 まとめ 55
   1.10 付録の参考文献リストについて 56
   1.11 第1章の参考文献 56
   1.12 復習のポイント 57
   1.13 練習問題 57
第2章 均一な半導体のキャリヤとバンド構造 63
   2.1 はじめに 63
   2.2 結晶内の電子に対する準古典力学 65
    2.2.1 1次元結晶 65
    2.2.2 3次元結晶 71
   2.3 伝導帯の構造 73
   2.4 価電子帯の構造 74
   2.5 真性半導体 76
   2.6 外因性半導体(不純物半導体) 79
    2.6.1 ドナー 80
    2.6.2 アクセプター 84
   2.7 正孔の概念 86
    2.7.1 正孔の電荷 86
    2.7.2 正孔の有効質量 88
   2.8 バンド内の電子の状態密度 90
    2.8.1 状態密度と有効質量 91
   2.9 Fermi-Dirac統計 93
    2.9.1 バンド内の電子と正孔に対するFermi-Dirac統計 94
   2.10 電子と正孔のエネルギー分布 97
   2.11 非縮退半導体におけるキャリヤ密度の温度依存性 111
    2.11.1 高温におけるキャリヤ密度 112
    2.11.2 低温におけるキャリヤ密度(キャリヤの凍結) 116
   2.12 縮退半導体 117
    2.12.1 不純物要因のバンドギャップ縮小 118
    2.12.2 見かけのバンドギャップ縮小 121
    2.12.3 縮退半導体のキャリヤ密度 123
   2.13 まとめ 125
    2.13.1 非縮退半導体 127
    2.13.2 縮退半導体 128
   2.14 付録の参考文献リストについて 129
   2.15 第2章の参考文献 129
   2.16 復習のポイント 130
   2.17 練習問題 130
第3章 均一な半導体におけるキャリヤの挙動 139
   3.1 はじめに 139
   3.2 ドリフト電流 139
   3.3 キャリヤの移動度 144
    3.3.1 キャリヤの散乱 149
    3.3.2 移動度 151
    3.3.3 不純物バンドの移動度 153
    3.3.4 移動度の温度依存性 156
    3.3.5 高電界の効果 157
   3.4 拡散電流 159
   3.5 キャリヤの生成と再結合 164
    3.5.1 バンド間のキャリヤ生成と再結合 165
    3.5.2 2段階のキャリヤ生成と再結合 165
   3.6 半導体における光学的な過程 167
    3.6.1 光吸収 167
    3.6.2 光の放射 172
   3.7 連続の方程式 174
   3.8 少数キャリヤの寿命 177
    3.8.1 上昇時間 180
    3.8.2 下降時間 181
   3.9 少数キャリヤの拡散距離 184
   3.10 擬Fermi準位 187
   3.11 まとめ 190
   3.12 付録の参考文献リストについて 192
   3.13 第3章の参考文献 192
   3.14 復習のポイント 193
   3.15 練習問題 194
第4章 不均一な半導体 199
   4.1 熱平衡状態におけるFemi準位
   4.2 傾斜ドーピング 202
    4.2.1 Einsteinの関係式 207
    4.2.2 傾斜ベース・トランジスタの内蔵電界 207
   4.3 不均一な組成 213
   4.4 組成勾配と傾斜ドーピングの組合せ 217
   4.5 まとめ 219
   4.6 付録の参考文献リストについて 219
   4.7 第4章の参考文献 219
   4.8 復習のポイント 220
   4.9 練習問題 220
補遺1 :  電子と半導体の物理 225
補遺1A :  量子力学入門 227
   S1A.1 はじめに 227
   S1A.2 波動関数 228
   S1A.3 波動関数と確率 229
    S1A.3.1 1次元ポテンシャル井戸の中の粒子 230
   S1A.4 Schroedinger方程式 232
   S1A.5 Schroedinger方程式の電子への適用 234
   S1A.6 量子力学に基づく考察 235
    S1A.6.1 自由電子 236
    S1A.6.2 擬似自由電子 237
    S1A.6.3 ポテンシャル井戸 238
    S1A.6.4 1次元の無限に深いポテンシャル井戸 240
    S1A.6.5 有限のポテンシャル障壁における反射と透過 243
    S1A.6.6 トンネル現象 246
    S1A.6.7 有限の深さのポテンシャル井戸 256
    S1A.6.8 水素原子 258
    S1A.6.9 不確定性原理 259
   S1A.7 まとめ 263
   S1A.8 復習のポイント 264
   S1A.9 練習問題 264
補遺1B :  半導体物性に関する補足 269
   S1B.1 キャリヤ密度と移動度の測定 269
    S1B.1.1 抵抗率の測定 270
    S1B.1.2 Hall効果 271
   S1B.2 束縛状態の電子に関するFermi-Dirac統計 274
   S1B.3 半導体におけるキャリヤの凍結 278
   S1B.4 フォノン 279
    S1B.4.1 フォノンによるキャリヤ散乱 285
    S1B.4.2 間接的な電子の遷移 288
   S1B.5 まとめ 289
   S1B.6 付録の参考文献リストについて 290
   S1B.7 補遺1Bの参考文献 290
   S1B.8 復習のポイント 291
   S1B.9 練習問題 291
索引 293
序 1
第I部 半導体物性
第1章 半導体内部の電子状態 7
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