Erste Vorlesung im FS 2011: am 23. 02. um 10.15 Uhr im ETF C1
Gliederung der Vorlesung
Kurze Geschichte des Transistors
Die Kristallstruktur der Festkörper
- Halbleitermaterialien
- Typen von Festkörpern
- Raumgitter
- Atomare Bindung
- Störstellen und Verunreinigungen
Einführung in die Quantenmechanik
- Prinzipien der Quantenmechanik
- Die Schrödinger-Gleichung
- Anwendungen der Schrödinger-Gleichung
- Anwendung der Wellentheorie auf Atome
Quantentheorie des Festkörpers
- Erlaubte Energiebänder und verbotene Zonen
- Elektrische Leitung in Festkörpern
- Verallgemeinerung auf den dreidimensionalen Fall
- Die Zustandsdichte
- Statistische Mechanik
Der Halbleiter im Gleichgewicht
- Ladungsträger in Halbleitern
- Dotieratome und ihre Energieniveaus
- Der extrinsische Halbleiter
- Statistik von Donatoren und Akzeptoren
- Ladungsneutralität
- Lage des Ferminiveaus
Transportphänomene
- Einfluss des elektrischen Feldes: Drift
- Einfluss von Dichtegradienten: Diffusion
- Gradienten der Dotierkonzentration
- Generation und Rekombination
- Quasi-Ferminiveaus
Der pn-Übergang
- Die Struktur des pn-Übergangs
- Der Fall V=0
- Der Fall des gesperrten pn-Übergangs
Die pn-Diode
- Stromfluss im pn-Übergang
- Kleinsignal-Verhalten der pn-Diode
- Generations-Rekombinationsströme
- Durchbrüche von Dioden
Metall-Halbleiter und Halbleiter-Halbleiter-Übergänge
- Die Schottky-Diode
- Der Ohmsche Kontakt
- Hetero-Übergänge
Der Bipolar-Transistor
- Wirkungsweise des Bipolar-Transistors
- Minoritätsladungsträger-Verteilungen
- Stromverstärkung in Basisschaltung
- Abweichungen vom idealen Verhalten
- Frequenz-Verhalten
- Moderne Bipolar-Transistoren
Die MOS-Diode
- Grundprinzipien der MOS-Struktur
- CV-Kennlinien
Der MOSFET
- Die Wirkungsweise des MOSFETs
- Das Frequenz-Verhalten
- CMOS-Technologie
- Das nichtideale Verhalten des MOSFETs
- Schwellspannungseffekte
- Weitere wichtige Effekte
Optische Bauelemente
- Optische Absorption
- Die Solarzelle
- Der Photodetektor
- Photo- und Elektrolumineszenz
- Die lichtemittierende Diode
- Die Laserdiode
Vorlesungsmaterial
Donald D. Neamen: Semiconductor Physics & Devices - Basic Principles. McGraw-Hill 2003
Eigenes Skript und Kopien der Folien auf dem Netz zum Download verfügbar
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