Полупроводниковая электроника. Справочник — Эта монография, которая является одновременно классическим учебником, надежным кратким справочником и просто увлекательной книгой, быстро завоевала популярность среди инженеров-электронщиков и электротехников, а также преподавателей и пользователей. Сборник «Полупроводниковая электроника» содержит проверенные временем фундаментальные знания от A (АЦП) до Z (эффект Зенера), с которыми вы сможете ознакомиться подробно в соответствующих главах или кратко в глоссарии (в конце книги). Но все же реальная новизна книги состоит в том, что в ней изложены все современные тенденции, веяния и достижения в области полупроводниковых технологий. Авторами издания являются инженеры-разработчики полупроводниковых приборов всемирно известной компании Infineon Technologies AG.
Название: Полупроводниковая электроника. Справочник Автор: Шумахер У. Издательство: Infineon Technologies AG Год: 2004 Страниц: 590 Формат: PDF Размер: 10,08 МБ Качество: отличное Язык: русский
Содержание:
Предисловие 1. Полупроводники, основные сведения и исторический обзор 1.1. Введение 1.2. Исторический обзор 1.2.1. Полупроводниковые диоды 1.2.2. Биполярные транзисторы 1.2.3. Победное шествие кремния 1.2.4. Другие полупроводниковые материалы и компоненты 1.2.5. Полевые транзисторы 1.2.6. Интегральные полупроводниковые схемы 1.2.7. Классификация полупроводниковых компонентов 1.3. Конструкция и принцип действия интегральных схем 1.3.1. Биполярные интегральные микросхемы 1.3.2. Интегральные МОП-микросхемы 1.4. Другие полупроводниковые приборы 1.4.1. Полупроводниковые приборы без специальной структуры 1.4.2. Полупроводниковые диоды 1.4.3. Транзисторы 1.4.4. Другие интегральные полупроводниковые приборы 2. Диоды и транзисторы 2.1. Высокочастотные диоды 2.2. Время жизни носителей заряда и последовательное сопротивление ВЧ p-i-n-диодов 2.2.1. Измерение электрических параметров p-i-n-диодов 2.3. Определение ёмкостей биполярных транзисторов 2.3.1. Измерение ёмкостей CCB, CCE и CEB 2.4. Определение параметров малосигнального ВЧ транзистора путём измерения трёх параметров 2.4.1. Измерение S-параметров транзисторов 2.4.2. Установка для измерения коэффициента шума транзистора 2.4.3. Установка для измерения коэффициента шума смесителя 2.4.4. Измерение значения точки интермодуляции третьего порядка (IP3) 2.5. Биполярные ВЧ транзисторы 2.5.1. SIEGET 2.5.2. Применение 2.5.3. Кремний-германиевые транзисторы 2.6. Кремниевые монолитные СВЧ интегральные схемы (MMIC) упрощают разработку 2.6.1. Три схемы устройств 2.6.2. Мобильные телефоны - не единственная область применения MMIC 2.7. Стабилизация тока при помощи стабилизатора рабочей точки BCR 2.7.1. Принцип действия 2.7.2. Зависимость от внешних факторов 3. Силовые полупроводниковые приборы 3.1. Классификация 3.1.1. Классификация силовых полупроводниковых приборов по их параметрам 3.2. Разработка продукции 3.2.1. Различия процессов разработки продукции 3.3. Группы продукции 3.4. Технология изготовления полупроводниковых пластин (начальный этап проекта) 3.4.1. Базовые технологии 3.4.2. Силовые MOSFET 3.4.3. Интеллектуальные МОП-транзисторы (SmartFET) 3.4.4. Интеллектуальные силовые ИС 3.4.5. Перспективы и тенденции 3.5. Технологии корпусирования 3.5.1. Классификация корпусов полупроводниковых приборов 3.5.2. Статические характеристики корпусов силовых приборов 3.5.3. Динамические характеристики мощных корпусов 3.5.4. Анализ тепловых процессов в корпусах полупроводниковых приборов методом конечных элементов 3.5.5. Спецификация на тепловые характеристики и тип корпуса 3.5.6. Специальные параметры корпусов силовых полупроводниковых приборов для автомобильной электроники 3.5.7. Многокристальные корпуса и тенденции развития 3.6. Мощные приборы для автомобильной электроники 3.6.1. MOSFET и IGBT 3.6.2. Транзисторы SmartFET и SmartIGBT 3.6.3. Многоканальные ключи 3.6.4. Мостовые схемы 3.6.5. Микросхемы источников питания 3.6.6. Трансиверы 3.6.7. ИС интеллектуальных систем питания 3.6.8. Тенденции развития автомобильной электроники 3.7. Источники питания и устройства электропривода 3.7.1. Типы импульсных источников питания 3.7.2. Основные типы импульсных источников питания 3.7.3. Критерий выбора импульсного источника питания 3.7.4. ИС для импульсных источников питания 3.7.5. Коэффициент мощности 3.7.6. Электроприводы - регулирование скорости вращения и силовая электроника 3.7.7. Низковольтные силовые транзисторы OptiMOS™ 3.7.8. Высоковольтные транзисторы CoolMOS™ 3.7.9. Карбид кремния - основа мощных приборов 3.7.10. Высоковольтные мощные IGBT 4. Оптоэлектронные приборы 4.1. Физика оптического излучения 4.1.1. Основы и терминология 4.1.2. Фотодиоды 4.1.3. Кремниевые фотодиоды 4.1.4. Фототранзисторы 4.1.5. Светоизлучающие диоды 4.2. Полупроводниковые лазеры 4.2.1. Основы функционирования полупроводникового лазера 4.2.2. Структура полоскового лазера с оксидной изоляцией 4.2.3. Лазерные матрицы 4.2.4. Другие применения полупроводниковых лазеров 4.3. Оптроны и твердотельные реле 4.4. Оптические волноводы 4.4.1. Оптические волокна как среда для передачи информации 4.4.2. Передающие и приёмные модули для оптоволоконных применений 4.4.3. Ретрансляторы для волоконно-оптических применений 4.4.4. Подсоединение к стеклянным волокнам 4.4.5. Оптические разъёмы для пластиковых волокон 4.4.6. Типичные применения пластиковых волокон 4.4.7. Использование технологий оптической передачи данных по пластиковым волокнам в транспортных средствах 4.5. IrDA - передача данных с использованием инфракрасного излучения 4.5.1. IrDA - один стандарт для всех приборов 4.5.2. Полный IrDA-стандарт 5. Датчики 5.1. Общий обзор 5.2. Датчики магнитного поля 5.2.1. Дискретные датчики Холла 5.2.2. Интегральные датчики Холла с заказными ИС (ASIC) 5.2.3. Датчики на основе гигантского магниторезистивного эффекта (GMR) 5.3. Датчики давления 5.3.1. Микромеханика поверхности, датчики давления с цифровым выходом (KP 100) 5.3.2. Датчик давления с аналоговым выходом (KP 120) 5.3.3. Пьезорезистивный датчик давления в SMD-корпусе (KP 200) 5.4. Датчики температуры 6. Память 6.1. Типы запоминающих устройств 6.1.1. Механическая память 6.1.2. Магнитные устройства хранения данных 6.1.3. Оптические устройства хранения данных 6.1.4. Полупроводниковые устройства хранения данных (микросхемы памяти) 6.2. Принцип работы и область применения DRAM 6.2.1. Чем SRAM отличается от DRAM? 6.2.2. Виды памяти DRAM 6.2.3. Спецификация 6.2.4. Механическая конструкция микросхем памяти DRAM 6.2.5. Описание работы DRAM на примере SDR SDRAM 6.2.6. Технология производства микросхем DRAM 6.2.7. Внутренняя структура и принципы работы DRAM 6.2.8. Разработка и производство микросхем DRAM 6.2.9. Контроль качества 6.3. Совершенствование микросхем DRAM с точки зрения их быстродействия 6.3.1. EDO DRAM с повышенной скоростью доступа к памяти 6.3.2. Синхронная DRAM 6.3.3. Микросхемы памяти с удвоенной скоростью передачи данных 6.3.4. Стандартизированные модули памяти для ПК 7. Микроконтроллеры 7.1. Введение 7.2. Восьмибитные микроконтроллеры 7.2.1. Введение 7.2.2. Организация памяти 7.2.3. Область регистров специальных функций 7.2.4. Архитектура ЦПУ 7.2.5. Основные принципы обработки прерываний 7.2.6. Структура портов ввода/вывода 7.2.7. Тактовые сигналы ЦПУ 7.2.8. Обращение к внешней памяти 7.2.9. Обзор команд микроконтроллера C 7.2.10. Функциональные схемы микроконтроллеров семейства С 7.3. Шестнадцатибитные микроконтроллеры 7.3.1. Введение 7.3.2. Состав семейства 16-битных микроконтроллеров 7.3.3. Обзор архитектуры микроконтроллеров семейства С 7.3.4. Организация памяти 7.3.5. Основные концепции построения ЦПУ и средства их оптимизации 7.3.6. Встроенные ресурсы микроконтроллера 7.3.7. Интерфейс внешней шины 7.3.8. Встроенные периферийные модули 7.3.9. Характеристики системы управления электропитанием 7.3.10. Особенности микроконтроллеров семейства XC 7.3.11. Система команд микроконтроллеров семейства C 7.3.12. Функциональные схемы 16-битных микроконтроллеров 7.4. Архитектура 32-битных микроконтроллеров TriCore 7.4.1. Отличительные особенности архитектуры TriCore 7.4.2. Регистры состояния программы 7.4.3. Типы данных 7.4.4. Режимы адресации 7.4.5. Форматы команд 7.4.6. Задачи и контекст 7.4.7. Система обработки прерываний 7.4.8. Система обработки ошибок 7.4.9. Система защиты 7.4.10. Сброс системы 7.4.11. Система отладки 7.4.12. Модель программирования 7.4.13. Организация памяти 7.4.14. Режимы адресации 7.4.15. Регистры процессорного ядра 7.4.16. Регистры общего назначения (GPR) 7.4.17. Функциональные схемы 32-битных микроконтроллеров 8. Смарт-карты 8.1. Обзор 8.2. Введение 8.3. Состояние рынка 8.3.1. Структура рынка микросхем для смарт-карт в зависимости от области применения 8.3.2. Требования рынка 8.4. Области применения 8.4.1. Цифровая подпись - подпись будущего 8.4.2. Электронная торговля в сети Интернет 8.4.3. Банковское обслуживание на дому 8.5. Сеть деловых взаимоотношений 8.6. Продукция 8.6.1. «Чип на карте» - современное положение дел 8.6.2. «Система на карте» - вызов будущего 8.7. Криптографическая экспертиза 8.8. Чипы для многофункциональных карт 8.8.1. Поддержка интерпретаторов в микроконтроллерах Infineon 8.9. Интерфейс «человек-машина» как новый класс периферийных устройств 8.10. Технологии и производство 8.10.1. Передовые технологии 8.10.2. Требования к технологии, продукции и схемным решениям 8.10.3. Требования, предъявляемые к готовой продукции 8.11. Информационная безопасность 8.11.1. Смарт-карта как система безопасности 8.11.2. Аппаратная безопасность 8.11.3. Пирамида безопасности 8.11.4. Безопасность как совокупность технических и организационных мер 8.12. Перспективы 9. Полупроводниковые устройства для автомобилей 9.1. Автомобильная электроника 9.2. Кузовная электроника и системы обеспечения комфорта 9.2.1. Системы управления электропитанием и осветительным оборудованием автомобиля 9.2.2. Дверные модули 9.2.3. Системы кондиционирования воздуха 9.3. Системы безопасности автомобиля 9.3.1. Системы активной безопасности автомобиля 9.3.2. Системы пассивной безопасности автомобиля 9.4. Трансмиссия автомобиля 9.4.1. Полупроводниковые технологии для систем управления трансмиссией автомобиля 9.4.2. Применение полупроводниковых приборов в трансмиссии автомобиля - системный обзор 9.4.3. Перспективы развития систем управления трансмиссией автомобиля 9.5. Электроника для автомобильных информационно-развлекательных систем 9.5.1. Приборная панель 9.5.2. Автомобильные аудиосистемы 9.5.3. Системы телематики 9.5.4. Навигационные автомобильные системы 9.5.5. Автомобильные мультимедийные системы 9.5.6. Технологии совместного использования 9.6. Новые 42-В системы электропитания автомобиля 9.6.1. Уточнение терминов: 12 В и 42 В 9.6.2. Перспективы использования бортовой электросети 42 В (PowerNet) в рамках новых решений и концепций 9.6.3. Силовые полупроводниковые компоненты и напряжение питания 42 В 9.7. Достоинства и проблемы технологий электронного управления оборудованием 9.7.1. Системные требования 9.7.2. Возможности технологии x-by-wire 9.7.3. Полупроводниковые решения для систем x-by-wire 9.8. Перспективы развития автомобильной электроники 10. Развлекательная бытовая электроника 10.1. Виды широкополосной связи 10.1.1. Цифровизация кабельного телевидения 10.1.2. Развитие цифрового наземного ТВ вещания 10.1.3. Улучшенная модель обратной связи в системе цифрового спутникового ТВ вещания 10.2. MultiMediaCard - идеальное устройство хранения данных для мобильных пользовательских устройств 10.2.1. Широкий диапазон применений 10.2.2. Упор на стандартизацию 10.2.3. Гибкий интерфейс 10.2.4. 128 Мбайт в 2001 году 11. Коммуникационные модули 11.1. Общий обзор коммуникационных устройств и тенденции их развития 11.1.1. Стратегические ориентиры 11.1.2. Высокие темпы инноваций 11.1.3. Коммутационные ИС 11.1.4. Сетевые интегральные микросхемы 11.1.5. Интегральные микросхемы оконечных устройств связи 11.2. IDSN: от телефонной станции к абоненту 11.2.1. Функциональная структура ISDN 11.2.2. Цифровые линейные карты 11.2.3. Контроллер расширенной линейной карты (ELIC) 11.2.4. Контроллер ISDN-станции с D-каналом (IDEC) 11.2.5. U-трансивер для аналогового интерфейса 11.2.6. Контроллер высоковольтного источника питания ISDN (IHPC) 11.2.7. Сетевое окончание 11.2.8. Контроллер интеллектуального сетевого окончания (INTC) 11.2.9. DC/DC-преобразователь для сети ISDN (IDDC) 11.2.10. Схема фидера S-интерфейса ISDN (ISFC) 11.2.11. Двухканальный кодек-фильтр с цифровой обработкой сигнала 11.3. Оконечное оборудование ISDN: абонентское окончание 11.3.1. Телефон 11.3.2. Сменные PC-карты 11.3.3. Абонентский адаптер (TA) и USB-адаптер S0-интерфейса 11.3.4. Комбинированная схема NT1 и TA 11.3.5. Телефон высшего класса с USB-S0-адаптером и функцией абонентского адаптера (TA) 11.4. Образцы разработки для ISDN 11.4.1. Комплексные решения - основа успешного маркетинга 11.4.2. Аппаратное обеспечение 11.4.3. Программное обеспечение 11.4.4. Доступ к сети ISDN 11.4.5. ISDN-телефоны 11.5. Анализ качества телефонной сети 11.5.1. Система TIQUS для контроля телефонных сетей 11.5.2. Проверка методом установления вызова: тестовое соединение 11.5.3. Технологии доступа к сети ISDN, предлагаемые компанией Infineon 11.6. Снижение стоимости офисных АТС за счёт гибкого использования интегральных технологий 11.6.1. Экономически эффективные системные решения 11.6.2. Тенденция к миниатюризации 11.6.3. Специализированные ИС для цифровых офисных АТС 11.6.4. Решения для PCM-коммутаторов 11.6.5. Использование ИС семейства SWITI для подключения к шинам H.100/H 11.7. Архитектура нового поколения мобильного оконечного оборудования - GOLDenfuture для GSM 11.7.1. E-GOLD - расширение стандартной платформы GOLD 11.7.2. Поддержка приложений 11.7.3. Новая платформа для разработки - первый шаг в будущее 11.7.4. Полнофункциональный GSM-модуль 11.8. Цифровые автоответчики 11.8.1. Использование DSP-процессора для сжатия потока данных 11.8.2. Одноканальный кодек 11.8.3. Оптимизация стоимости автоответчиков за счёт использования чипсета SAM 11.8.4. Упрощение процесса разработки 11.9. Алгоритмы hands-free 11.9.1. Системы hands-free 11.9.2. Дуплексные системы 11.9.3. Полудуплексные системы 11.9.4. Реализация эхоподавления в дуплексных системах 11.9.5. Рекомендации ITU-T 11.10. Архитектуры DSL 11.10.1. Основные понятия 11.10.2. Использование оборудования ADSL 12. Заказные интегральные схемы 12.1. Полузаказные ИС 12.1.1. Вентильные матрицы 12.1.2. ИС на основе готовых ячеек 12.1.3. Вентильная матрица или набор готовых ячеек? 12.2. Используемые технологии 12.2.1. Биполярные полузаказные ИС 12.2.2. Полузаказные КМОП ИС 12.2.3. Биполярные вентильные матрицы 12.2.4. Биполярные транзисторные матрицы (линейные матрицы) 12.3. Варианты используемых корпусов 12.4. Сотрудничество между производителями ИС и заказчиками 13. Электромагнитная совместимость 13.1. Основные понятия 13.1.1. Природа электромагнитных помех 13.1.2. Нормы и стандарты электромагнитной совместимости 13.1.3. Методы измерения электромагнитной совместимости для интегральных схем 13.1.4. Модели, используемые при оценке устойчивости ИС к электростатическим разрядам (ESD) 13.2. Электромагнитная совместимость автомобильных силовых ИС 13.2.1. Мощные ключевые ИС 13.2.2. Помехи, создаваемые DC/DC-преобразователями 13.2.3. Помехи, создаваемые коммуникационными ИС (CAN-трансиверами) 13.2.4. Помехоустойчивость автомобильных мощных ключевых ИС 13.2.5. Помехоустойчивость коммуникационных ИС (CAN-трансиверов) 13.2.6. Меры по обеспечению электромагнитной совместимости ИС в прикладных схемах с использованием внешних компонентов 13.3. Электромагнитная совместимость микроконтроллеров 13.3.1. Автомобильные микроконтроллерные системы и тенденции развития их технологий 13.3.2. Проектирование печатной платы, оптимизированной с точки зрения электромагнитной совместимости 13.3.3. Измерение уровня помех, излучаемых микроконтроллерами 13.3.4. Помехоустойчивость микроконтроллеров 13.4. Обеспечение EMC в проводных системах связи 13.4.1. Системы, компоненты и основные понятия 13.4.2. Проектирование печатных плат для высокоскоростных систем и меры по обеспечению целостности сигнала 13.5. Защита компонентов от электростатических разрядов 13.5.1. Меры по защите ИС при контакте с электрически заряженными объектами 13.5.2. Защитные меры по предотвращению электростатического заряда ИС в процессе их производства 14. Корпуса ИС 14.1. Разработка корпусов ИС: от физики - к инновациям 14.2. Обзор корпусов полупроводниковых ИС 14.3. Движущие силы процесса разработки новых технологий корпусирования ИС 14.4. Состояние дел на мировом рынке корпусов ИС 14.4.1. Стандартизация 14.4.2. Мировые тенденции: корпуса микросхем памяти 14.4.3. Мировые тенденции: корпуса ИС 14.4.4. Общемировые тенденции развития пассивных модулей 14.5. Корпуса с уплотнённым расположением выводов: оценка с точки зрения пользователя и альтернативные решения 14.6. Куда приведёт нас процесс совершенствования корпусов ИС? 14.7. Материалы, используемые при производстве корпусов 14.7.1. Бессвинцовые и безгалогенные корпуса 14.7.2. Требования к содержанию различных веществ в устройствах и материалах 14.7.3. Сбои в работе программного обеспечения вследствие повышенной радиоактивности материалов корпусов компонентов 15. Контроль качества полупроводниковых компонентов 15.1. Критерии, определяющие качество продукции 15.2. Меры по обеспечению качества бизнес-процессов 15.3. Технологичность с точки зрения пользователя 16. Глоссарий 16.1. Глоссарий
