Сверхбыстродействующие приборы электроники — В учебном пособии рассмотрены современные и перспективные сверхбыстродействующие приборы электроники: полевые транзисторы с затвором Шоттки, гетеробиполярные транзисторы, транзисторы с высокой подвижностью электронов, мощные СВЧ транзисторы, резонансно-туннельные диоды и приборы, содержащие в активной области новые материалы (графен, нанотрубки). Анализ их работы предваряется описанием моделей переноса заряда на микроуровне без учета квантовых эффектов (уравнение Больцмана, релаксационные уравнения сохранения, метод Монте-Карло) и с учетом эффектов размерного квантования (метод огибающей волновой функций). Особое внимание уделено описанию материалов, используемых в области СВЧ и эффектов переноса горячих электронов, имеющих место при уменьшении характерных размеров приборов в сильном электрическом поле. Предназначено для студентов специальности ":Физическая и биомедицинская электроника", может быть полезно студентам других специальностей и аспирантам вузов.
Название: Сверхбыстродействующие приборы электроники Автор: Москалюк В. А., Тимофеев В. И., Федяй А. В. Издательство: НТУУ «КПИ» Год: 2012 Страниц: 479 Формат: PDF Размер: 10,2 МБ Качество: Отличное Язык: Русский
Содержание:
Предисловие Введение 1. Средства моделирования 1.1. Метод кинетического уравнения 1.1.1. Кинетическое уравнение 1.1.2. Интеграл столкновений 1.1.3. Приближение времени релаксации 1.1.4. Примеры решения кинетического уравнения 1.2. Метод Монте-Карло 1.3. Релаксационные уравнения 1.3.1. Усреднение кинетического уравнения 1.3.2. Релаксационные уравнения 1.3.3. Междолинная релаксация 1.4 Уравнения дрейфово-диффузионной модели 1.5. Квантовые модели переноса заряда 1.5.1. Общие положения 1.5.2. Метод волновых фунуций 1.6. Моделирование субмикронных структур 1.6.1. Задачи моделирования и типы моделей 1.6.2. Система моделирования субмикроннных компонентов Литература к гл. 1 2. Полупроводниковые материалы 2.1. Зонная структура полупроводников 2.1.1. Атомарные полупроводники 2.1.2. Бинарные полупроводники AIIIBV 2.1.3. Сложные соединения AIIIBV 2.1.4. Спектр фононов 2.2. Механизмы и скорости рассеяния 2.2.1. Фононное рассеяние 2.2.1.1. Общие закономерности 2.2.1.2. Акустическое рассеяние 2.2.1.3. Оптическое рассеяние 2.2.1.4. Междолинное рассеяние 2.2.2. Примесное рассеяние 2.3. Средние времена релаксации 2.3.1. Времена релаксации импульса 2.3.2. Времена релаксации энергии, упругость рассеяния 2.4. Подвижность электронов Литература к гл. 2 3. Горячие носители в сильном электрическом поле 3.1. Разогрев электронного газа 3.2. Насыщение дрейфовой скорости 3.3. Динамическая проводимость 3.3.1. Дифференциальная проводимость 3.3.2. Высокочастотная проводимость 3.4. «Всплеск» дрейфовой скорости 3.5. Диффузия горячих электронов Литература к гл. З 4. Субмикронные полевые транзисторы 4.1. Общие свойства 4.2. Квазидвумерная модель птШ 4.3. Схемные модели ПТШ 4.3.1. Малосигнальная модель 4.3.2. Шумовая модель 4.4. Модели ПТШ для режима большого сигнала 4.4.1. Субпороговый режим 4.4.2. Открытый затвор 4.4.3. Инверсный режим 4.5. Двумерное моделирование субмикронных ПТШ 4.6. Моделирование эффектов третьего измерения 4.6.1. Распределенные эффекты в ПТШ 4.6.2. Анализ ПТШ с распределенными параметрами во временной области 4.6.3. Моделирование размерных эффектов и технологических неоднородностей Литература к главе 4 5. Гетероструктурные полевые транзисторы 5.1. Общие свойства 5.2. Кинетическое моделирование ГСПТ 5.3. Двумерное моделирование ГСПТ 5.4. Гетеротранзисторы с двумя потенциальными ямами 5.4.1. Численное моделирование 5.4.2. Аналитическая модель статических характеристик 5.4.3. Схемные модели и шумовые параметры 5.5. Гетероструктурные транзисторы с квантовыми точками Литература к главе 5 6. Мощные СВЧ транзисторы 6.1. Мощные субмикронные ПТШ 6.2. Мощные гетероструктурные полевые транзисторы 6.3. Гетеробиполярные транзисторы 6.3.1. Двумерное моделирование транзисторов 6.3.2. Моделирование разогревных эффектов 6.3.3. Схемное моделирование процессов саморазогрева 6.3.4. Электротепловой анализ монолитных интегральных схем на субмикронных гетеробиполярных транзисторах 6.3.5. Шумовые свойства субмикронных гетеробиполярных транзисторов 6.4. Мощные МОП-транзисторы Литература к главе 6 7. Резонансно-туннельные диоды 7.1, Основые представления 7.1.1. Структурные составляющие РТД 7.1.2. Принцип работы резонансно-туннельного диода 7.1.2. Механизм токопереноса 7.2. Условно-аналитические модели 7.2.1. Метод плоских волн 7.2.2. Использование лоренцевой модельной функции 7.2.3. Полуаналитическая упрощенная модель РТД 7.2.4. Другие условно-аналитические методы 7.3. Численные модели 7.3.1. Концентрация и волновые функции 7.3.2. Влияние пространственного заряда 7.3.3. Обобщенная формула Цу-Эсаки 7.3.4. Рассеивание в квантовой яме РТД 7.3.5. Влияние вторичных факторов на характеристики РТД 7.4. Двухдолинное моделирование 7.5. Экспериментальная верификация моделей Литература к главе 7 8. Перспективные наноструктуры и нанокомпоненты 8.1. Сравнительные характеристики наночастиц для применения в электронике 8.2. Нанокомпоненты с использованием туннельного эффекта 8.3. Низкоразмерные структуры на основе графена 8.4. Нанокомпоненты с использованием нанотрубок и нанопрово-лок 8.5 Пассивные компоненты наноинтегральных схем 8.6. Спинтронные структуры 8.7. Ячейки памяти на нанокомпонентах Литература к гл. 8 Приложения П2. Усреднение скоростей рассеяния П3. Высокочастотная проводимость П4.1. Равновесное состояние контакта канал-подложка П4.2. Уравнения непрерывности для канала и подложки П4.3. Уравнение Пуассона для канала и подложки ГТ4.4. Уравнения сохранения энергии и импульса для канала и подложки П4.5. Расчет малосигнальных параметров П5. Алгоритм численного моделирования гетероструктурных транзисторов П7.1. Вывод формулы Цу-Эсаки П7.2. Конечно-разностная схема для системы уравнений огибающей волновой функции П7.3. Уравнения, замыкающие конечно-разностную схему
