トランジスタの物理と回路モデル 目次
1 半導体接合素子
1.0 はじめに
1.1 接合ダイオード
1.2 接合トランジスタ
2 pn 接合ダイオード動作の物理
2.0 階段 pn 接合ダイオード
2.1 平衡状態における pn 接合
2.1.1 平衡状態での電位障壁
2.1.2 空間電荷層と中性領域
2.2 pn 接合に対するバイアス電圧の効果
2.2.1 空間電荷層における変化
2.2.2 中性領域における変化
2.2.3 問題の攻め方
2.3 空間電荷層の解析
2.3.1 空間電荷層の定量的記述
2.3.2 空乏近似
2.3.3 空間電荷層の端におけるキャリア濃度
2.4 傾斜接合
3 pn 接合ダイオードの直流的ふるまい
3.0 理想的 pn 接合ダイオード
3.1 理想的ダイオードにおける電荷の分布と流れ
3.2 少数キャリアの分布と流れ
3.2.1 少数キャリアの拡散方程式
3.2.2 拡散方程式の解
3.3 理想的 pn 接合ダイオードの方程式
3.3.1 飽和電流
3.3.2 ダイオード特性の図示
3.3.3 順方向バイアスダイオードの小信号コンダクタンス
3.3.4 理想的ダイオード特性の温度依存性
3.4 多数キャリアの分布と電流
4 pn 接合ダイオードにおける他の諸効果
4.0 理想的モデルの限界
4.1 中性領域内での電圧降下
4.2 空間電荷層内でのキャリアの発生と再結合
4.3 逆方向電流の飽和からのずれ
4.4 接合の降服
4.4.1 なだれ増倍の理論
4.4.2 ツェナ降服
4.5 オーム性接触
4.6 表面再結合と薄層ダイオード
参考文献
5 pn 接合ダイオードの動的ふるまい
5.0 接合ダイオードにおける動的効果
5.1 過剰少数キャリアの動特性
5.2 接合ダイオードのスイッチング過渡現象1
5.2.1 ターンオン過渡現象
5.2.2 ターンオフ過渡現象
5.3 接合ダイオードの小信号正弦波に対するふるまい
5.4 空間電荷層に蓄えられた電荷の動的変化
6 接合ダイオードの集中定数モデル
6.0 はじめに
6.1 接合ダイオードの集中定数モデル
6.1.1 中性領域におけるキャリアの分布と流れ
6.1.2 実例
6.1.3 pn 接合における空間電荷層の集中定数的表現
6.1.4 接合ダイオードの完全なモデル
6.2 集中定数モデルの応用
参考文献
7 トランジスタの構造と動作
7.0 はじめに
7.1 活性状態のトランジスタ動作
7.1.1 少数キャリアの分布1
7.1.2 端子電流の構成
7.2 増幅器としてのトランジスタ
7.3 電流駆動回路モデル
7.4 小信号動的回路モデル
8 小信号トランジスタ・モデル
8.0 はじめに
8.1 コレクタ信号電圧とベース幅変調
8.1.1 少数キャリア濃度に対するベース幅変調の効果
8.1.4 回路モデルによる表現
8.1.5 指数関数的駆動
8.2 ベース抵抗―直流大信号
8.3 小信号ベース抵抗効果
8.3.1 低周波ベース抵抗
8.3.2 高周波におけるベース抵抗現象
8.4 空間電荷容量を含む小信号モデル
8.4.1 不均一ベース・ドーピングのトランジスタ
8.4.2 回路モデル・パラメータの決定
参考文献
9 トランジスタの非線形動作
9.0 はじめに:トランジスタの電圧電流特性に対するエバース・モルのモデル
9.1 理想的トランジスタの内部における直流的ふるまい
9.1.1 過剰キャリア濃度に対する印加電圧の効果
9.1.2 過剰キャリア濃度分布
9.1.3 端子電流の電圧依存性
9.1.4 理想的二ダイオード・モデル
9.2 直流電圧電流特性
9.2.1 ベース接地の特性
9.2.2 エミッタ接地の特性
9.3 動作領域
9.3.1 しゃ断領域
9.3.2 正方向領域
9.3.3 反方向領域
9.3.4 飽和領域
9.4 大信号動作に対する不均一ベースの効果
参考文献
10 スイッチング応答に対するトランジスタ・モデル
10.0 はじめに
10.1 考え方の基礎:素子特性の電荷による定義と電荷制御
10.2 トランジスタの二区間モデル
10.2.1 二区間モデルと第9章の直流モデルとの関係
10.3 二区間モデルおよび電荷制御方程式の妥当性の条件
10.3.1 傾斜ベーストランジスタのモデル表示
10.4 過渡応答の計算に対する集中定数モデルの応用例
10.4.1 正方向注入のみを伴う活性領域でのふるまい
10.4.2 飽和領域でのふるまい
10.5 空間電荷層における電荷蓄積の表現
10.6 コレクタおよびベース遠方領域における電荷蓄積
10.6.1 コレクタ領域での蓄積
10.6.2 ベース遠方領域における電荷蓄積
参考文献
附録A pn 接合空間電荷層の詳細な検討
附録B pn 接合の中性領域における電界
索引