Transistor Physics

این کتاب به عنوان مقدمه ای برای کاربرد تئوری فیزیکی در مطالعه نیمه هادی ها و دستگاه های ترانزیستوری در نظر گرفته شده است. این کتاب بر اساس دوره های سخنرانی توسط نویسندگان برای دانشجویان ممتاز سال دوم و سوم در گروه الکترونیک دانشگاه ساوتهمپتون انگلستان ارائه شده است. برخی از دانش ابتدایی فیزیک، نظریه مدار، و روش های برداری فرض شده است. این کتاب تقریباً به طور کامل به جنبه‌های نظری می‌پردازد، اما ارجاعاتی به کار تجربی ذهنی داده شده است. دو فصل اول نظریه اتمی کلی و کاربردهای مکانیک کوانتومی برای سطوح انرژی الکترون در اتم‌ها، به ویژه اتم هیدروژن، و در جامدات کریستالی تک بعدی را مورد بحث قرار می‌دهند که منجر به تمایز بین فلزات، عایق‌ها و نیمه‌رساناها می‌شود. فصل 3 به مکانیک آماری با جزئیات می پردازد، به طوری که خواننده می تواند پیشینه تاریخی منجر به آمار فرمی دیراک برای الکترون ها در فلزات و نیمه هادی ها را درک کند، و در فصل 4 این آمار برای تعیین چگالی حامل جریان در انواع مختلف استفاده می شود. نیمه هادی. معادلات برای جریان های رانش و انتشار در فصل 5 به دست آمده است، و نتایج برای نیمه هادی های ناخالصی یکنواخت و درجه بندی شده در فصل 6 اعمال می شود. جریان جریان در اتصالات p-n در فصل 7 تجزیه و تحلیل شده است، و نظریه ترانزیستور p-n-p در فصل 8 توسعه یافته است. بحث محدود به ترانزیستورهای p-n-p است، اما نتایج مشابهی برای ترانزیستور n-p-n اعمال می شود.

This book is intended as an introduction to the application of physical theory to the study of semiconductors and transistor devices. The book is based on lecture courses given by the authors to second and third year honours students in the Electronics Department of Southampton University, England. Some elementary knowledge of physics, circuit theory, and vector methods is assumed. The book deals almost exc1u­ sively with the theoretical aspects, but references are given to experi­ mental work. The first two chapters discuss c1assical atomic theory and quantum mechanical applications to electron energy levels in atoms, in particular the hydrogen atom, and in one-dimensional crystalline solids leading to the distinctions between metals, insulators, and semiconductors. Chapter 3 deals with statistical mechanics in some detail, so that the reader can appreciate the historical background leading to the Fermi­ Dirac statistics for electrons in metals and semiconductors, and in chapter 4 these statistics are applied to determine the current carrier density in various types of semiconductor. Equations for drift and diffusion currents are obtained in chapter 5, and the results applied to uiliform and graded impurity semiconductors in chapter 6. Current flow across p-n junctions is analysed in chapter 7, and the p-n-p transistor theory is developed in chapter 8. The discussion is limited to p-n-p transistors, but similar results apply for the n-p-n transistor.