陈星弼《微电子器件》课件讲义(电子科技大学版).pdf

微 电 子 器 件 电子科技大学 微电子与固体电子学院 总学时：72 学时 其中课堂讲授：60 学时，实验：12 学时 成绩构成： 期末考试：70 分、平时：20 分、实验：10 分 W HAT ? W HY ? HO ?W 电子器件发展简史 1904年：真空二极管 电子管 电子管 1907年：真空三极管 1947年：双极型晶体管 固体器件 固体器件 1960年：实用的 MOS 场效应管 美国贝尔实验室发明的世界上第一支锗点接触双极晶体管 1950 年发明了结型双极型晶体管，并于 1956 年获得诺贝尔 物理奖。 1956 年出现了扩散工艺，1959 年开发出了 硅平面工艺 ， 硅平面工艺 为以后集成电路的大发展奠定了技术基础 1959 年美国的仙童 公司（ Fairchilds ）开发出了第一块用硅平面工艺制造的集成 电路，并于 2000 年获得诺贝尔物理奖 第 1 章 半导体器件基本方程 1.1 半导体器件基本方程的形式 半导体器件内的载流子在外电场作用下的运动规律可以用 一套 基本方程 来加以描述，这套基本方程是分析一切半导体 基本方程 器件的基本数学工具。 半导体器件基本方程是由 麦克斯韦方程组 结合 半导体的 麦克斯韦方程组 半导体的 固体物理特性 推导出来的。这些方程都是三维的。 固体物理特性 先来复习场论中的有关内容 对于数量场 对于矢量场 分析半导体器件的基本方程包含三组方程。 1.1.1 泊松方程 1.1.1 泊松方程 （1-1a） 式中 为静电势，它与电场强度 之间有如下关系， 所以泊松方程又可写成 （1-1b） 1.1.2 输运方程 1.1.2 输运方程 输运方程又称为电流密度方程。 电子电流密度和空穴电流密度都是由漂移电流密度和扩散 电流密度两部分所构成，即 （1-2） （1-3） 1.1.3 连续性方程 1.1.3 连续性方程 （1-4） （1-5） 式中，U 和 U 分别代表电