저자 서문 = ⅲ
역자 서문 = ⅶ
1부 물질 = 1
1장 반도체 내 전자의 에너지와 상태 = 3
1.1 서론 = 3
1.2 간략한 역사 = 4
1.3 수소 원자에 대한 적용 = 5
1.3.1 수소원자에 대한 보어 모델 = 5
1.3.2 분자에 대한 응용: 공유 결합 = 11
1.3.3 양자수와 파울리 배타 원리 = 13
1.3.4 결정질 고체 내의 공유 결합 = 14
1.4 파동-입자 이중성 = 21
1.5 파동 함수 = 23
1.5.1 확률과 파동 함수 = 23
1.6 전자 파동 함수 = 24
1.6.1 1차원 내의 자유 전자 = 24
1.6.2 드브로이 관계식 = 27
1.6.3 3차원 내의 자유 전자 = 28
1.6.4 준자유 전자 모형 = 29
1.6.5 반사와 터널링 = 34
1.7 광방출과 흡수에 대한 일차적 고찰 = 35
1.8 결정체 구조, 평면 및 방향 = 41
1.9 요점 정리 = 43
1.10 추천 도서 = 45
1.11 복습 질문 = 45
1.12 연습 문제 = 45
2장 균질한 반도체 = 51
2.1 서론 = 51
2.2 결정체 내 전자에 대한 의사 고전역학 = 52
2.2.1 1차원 결정체 = 52
2.2.2 3차원 결정체 = 58
2.3 전도대 구조 = 60
2.4 가전자대 구조 = 61
2.5 진성 반도체 = 62
2.6 외인성 반도체 = 65
2.6.1 도너 = 65
2.6.2 억셉터 = 69
2.7 정공의 개념 = 71
2.7.1 정공의 전하 = 71
2.7.2 정공의 유효 질량 = 72
2.8 대역 내 전자들에 대한 상태 밀도 함수 = 74
2.8.1 상태 밀도와 상태 밀도 유효 질량 = 74
2.9 페르미-디랙 통계 = 76
2.9.1 대역 내 전자와 정공의 페르미-디랙 통계 = 77
2.10 전자와 정공의 에너지에 대한 분포 = 80
2.11 비축퇴 반도체에서 캐리어 밀도의 온도 의존성 = 93
2.11.1 고온에서의 캐리어 밀도 = 94
2.11.2 저온에서의 캐리어 밀도(캐리어 동결) = 98
2.12 축퇴 반도체 = 99
2.12.1 불순물에 기인한 대역폭 축소 효과 = 99
2.12.2 겉보기 대역폭 축소 = 102
2.12.3 축퇴 반도체에서의 캐리어 밀도 = 103
2.13 요점 정리 = 105
2.13.1 비축퇴 반도체 = 107
2.13.2 축퇴 반도체 = 108
2.14 추천 도서 = 108
2.15 복습 질문 = 108
2.16 연습 문제 = 109
3장 균질한 반도체에서의 전류 흐름 = 117
3.1 서론 = 117
3.2 드리프트 전류 = 117
3.3 캐리어 이동도 = 122
3.3.1 캐리어 산란 = 126
3.3.2 산란 이동도 = 127
3.3.3 불순물 대역 이동도 = 130
3.3.4 이동도의 온도 의존성 = 131
3.3.5 고전계 효과 = 131
3.4 확산 전류 = 135
3.5 캐리어의 생성과 재결합 = 139
3.5 1 대역 간 생성과 재결합 = 139
3.5.2 2단계 과정 = 140
3.6 반도체에서의 광학적 과정 = 141
3.6.1 흡수 = 141
3.6.2 방출 = 145
3.7 연속 방정식 = 146
3.8 소수 캐리어의 수명 = 150
3.8.1 상승 시간 = 152
3.8.2 하강 시간 = 152
3.9 소수 캐리어의 확산 길이 = 156
3.10 의사 페르미 준위 = 157
3.11 요점 정리 = 160
3.12 추천 도서 = 162
3.13 복습 질문 = 162
3.14 연습 문제 = 163
4장 비동질성 반도체 = 169
4.1 열평형 상태에서 페르미 준위의 불변 = 169
4.2 경사 도핑 = 171
4.2.1 아인슈타인 관계 = 175
4.2.2 경사 도핑된 베이스를 갖는 트랜지스터 = 176
4.3 불균일한 조성 = 180
4.4 경사 도핑과 경사 조성의 합성 = 184
4.5 요점 정리 = 186
4.6 추천 도서 = 186
4.7 복습 질문 = 186
4.8 연습 문제 = 186
1부 보충: 재료 = 190
1A보충 양자역학의 개요 = 191
S1A.1 서론 = 191
S1A.2 파동 함수 = 191
S1A.3 확률과 파동 함수 = 193
S1A.3.1 1차원 에너지 우물에서의 입자 = 193
S1A.4 슈뢰딩거 방정식 = 195
S1A.5 전자에 대한 슈뢰딩거 방정식의 적용 = 196
S1A.6 양자역학에서 나온 몇 가지 결과 = 198
S1A.6.1 자유 전자 = 198
S1A.6.2 준자유 전자 = 200
S1A.6.3 에너지 장벽 우물 = 200
S1A.6.4 1차원에서의 무한 에너지 우물 = 202
S1A.6.5 유한 에너지 장벽에서의 반사와 투과 = 204
S1A.6.6 터널링 = 207
S1A.6.7 유한 에너지 우물 = 214
S1A.6.8 수소 원자 = 217
S1A.6.9 불확정성 원리 = 217
S1A.7 요점 정리 = 222
S1A.8 복습 질문 = 222
S1A.9 연습 문제 = 222
1B보충 재료에서 추가적인 주제 = 227
S1B.1 캐리어 농도와 이동도 측정 = 227
S1B.1.1 비저항 측정 = 227
S1B.1.2 홀 효과 = 228
S1B.2 속박 상태 전자의 폐르미-디랙 통계 = 232
S1B.3 반도체에서의 캐리어 응결 = 234
S1B.4 포논 = 236
S1B.4.1 포논에 의한 캐리어 산란 = 240
S1B.4.2 간접 전자 천이 = 242
S1B.5 요점 정리 = 244
S1B.6 추천 도서 = 244
S1B.7 복습 질문 = 244
S1B.8 연습 문제 = 244
2부 다이오드 = 247
5장 기본적인 pn 동종 접합 = 251
5.1 서론 = 251
5.2 전형적인 pn 접합(정성적) = 253
5.2.1 기본 접합들의 에너지 밴드 다이어그램 = 253
5.2.2 pn 동종 접합에서의 전류 흐름의 설명 = 260
5.3 전형적인 pn 동종 접합(정량적) = 265
5.3.1 평형 상태에서의 에너지 밴드 다이어그램(계단 접합) = 265
5.3.2 외부 전압이 가해진 경우의 에너지 밴드 다이어그램 = 268
5.3.3 pn 동종 접합의 전류-전압 특성 = 275
5.3.4 역방향 전류 사태 = 298
5.4 전형적인 동종 접합의 소신호 임피던스 = 300
5.4.1 접합 저항 = 300
5.4.2 접합 커패시턴스 = 302
5.4.3 축적 전하 커패시턴스 = 304
5.5 과도 응답 효과 = 308
5.5.1 차단 과도 응답 = 309
5.5.2 개시 과도 응답 = 311
5.6 온도 효과 = 315
5.7 요점 정리 = 316
5.7.1 내부 형성 전압 = 317
5.7.2 접합 폭 = 317
5.7.3 접합 전류 = 318
5.7.4 접합 붕괴 = 319
5.7.5 커패시턴스 = 320
5.7.6 과도 응답 효과 = 320
5.8 추천 도서 = 321
5.9 복습 질문 = 321
5.10 연습 문제 = 321
6장 다이오드에 대한 추가 고려 사항 = 327
6.1 서론 = 327
6.2 비계단형 동종 접합 = 327
6.2.1 선형적으로 경사화된 접합 = 330
6.2.2 급격한 도핑 변화를 갖는 접합 = 333
6.3 반도체 이종 접합 = 334
6.3.1 반도체-반도체 이종 접합들의 에너지 밴드 다이어그램 = 334
6.3.2 계면 상태들의 효과 = 343
6.3.3 이종 접합에서 격자 불일치의 효과 = 345
6.4 금속-반도체 접합 = 347
6.4.1 이상적인 금속-반도체 접합(전자 친화도 모델) = 347
6.4.2 계면에 기인한 쌍극자의 영향 = 347
6.4.3 금속-반도체 접합들의 전류-전압 특성 = 350
6.4.4 음성(저저항) 접합 = 353
6.4.5 이종 접합 다이오드의 I- Va 특성 = 355
6.5 비이상적인 접합들과 이종 접합들에서의 커패시턴스 = 355
6.6 요점 정리 = 356
6.7 추천 도서 = 356
6.8 복습 질문 = 356
6.9 연습 문제 = 356
2부 보충 다이오드 = 361
S2.1 서론 = 361
S2.2 유전체 이완 시간 = 361
S2.2.1 경우 1: 다수 캐리어 주입인 경우의 유전체 이완 시간 = 362
S2.2.2 경우 2: 소수 캐리어의 주입 = 364
S2.3 접합 커패시턴스 = 365
S2.3.1 전형적인(계단형) 접합에서의 접합 커패시턴스 = 365
S2.3.2 불균일하게 도핑된 접합에서의 접합 커패시턴스 = 367
S2.3.3 버랙터 = 368
S2.3.4 짧은 베이스 다이오드의 축적 전하 커패시턴스 = 370
S2.4 쇼트키 다이오드에서의 2차 효과 = 372
S2.4.1 쇼트키 장벽을 통한 터널링 = 373
S2.4.2 영상 전하 효과에 의한 쇼트키 다이오드에서의 장벽 저하 = 374
S2.5 다이오드에 대한 SPICE 모델 = 377
S2.5.1 커브 트레이서로서의 SPICE 사용 = 377
S2.5.2 과도 응답 해석 = 378
S2.6 요점 정리 = 384
S2.7 추천 도서 = 384
S2.8 연습 문제 = 384
3부 전계 효과 트랜지스터 = 387
7장 MOSFET = 398
7.1 서론 = 398
7.2 MOSFET(정성적 해석) = 398
7.2.1 MOS 커패시터 입문 = 400
7.2.2 평형 상태의 MOSFET(정량적 해석) = 404
7.2.3 평형 상태에 있지 않은 MOSFET (정성적 해석) = 406
7.3 MOSFET(정량적 해석) = 417
7.3.1 일정한 이동도를 사용한 긴 채널 MOSFET 모델 = 418
7.3.2 좀더 실제적인 긴 채널 모델: 전계가 이동도에 미치는 영향 = 433
7.3.3 직렬 저항 = 448
7.4 모델과 실험의 비교 = 450
7.5 요점 정리 = 451
7.6 추천 도서 = 454
7.7 복습 질문 = 454
7.8 연습 문제 = 454
8장 FET에 관한 추가 검토 = 459
8.1 서론 = 459
8.2 문턱 전압과 저전계 이동도 측정 = 460
8.3 준문턱 누설 전류 = 462
8.4 상보형 MOSFET(CMOS) = 466
8.4.1 인버터의 동작 = 467
8.4.2 CMOS 소자의 정합 = 468
8.5 CMOS 인버터 회로에서의 스위칭 = 470
8.5.1 부하 커패시턴스의 영향 = 470
8.5.2 스위칭 회로에서의 전달(게이트) 지연 = 472
8.5.3 CMOS 스위칭에서의 관통 전류 = 475
8.6 MOSFET 등가 회로 = 475
8.6.1 소신호 등가 회로 = 476
8.6.2 CMOS 증폭기 = 481
8.7 단위 전류 이득 차단 주파수 fT = 481
8.8 짧은 채널 효과 = 483
8.8.1 유효 채널 길이의 의존성 = 483
8.8.2 드레인 전압에 대한 문턱 전압 의존성 = 485
8.9 MOSFET 소자 크기의 축소 = 486
8.10 SOI = 487
8.11 다른 FET 들 = 491
8.11.1 이종 접합 전계 효과 트랜지스터(HFET) = 491
8.11.2 MESFET = 494
8.11.3 접합 전계 효과 트랜지스터(JFET) = 500
8.11.4 채널 FET: 정량적 해석 = 500
8.12 요점 정리 = 504
8.13 추천 도서 = 505
8.14 복습 질문 = 506
8.15 연습 문제 = 506
3부 보충 전계 효과 트랜지스터 = 511
S3.1 서론 = 511
S3.2 채널 전하 에 관한 관계식 설명 = 511
S3.2.1 채널 전하에 대한 공핍 영역 폭의 변화 효과 = 511
S3.2.2 채널 전하 의 종방향 전계 EL 의존성 = 513
S3.3 MOSFET의 문턱 전압 = 515
S3.3.1 고정 전하 = 517
S3.3.2 계면 포획 전하 = 517
S3.3.3 기판 전하 = 518
S3.3.4 문턱 전압에 대한 전하의 효과 = 519
S3.3.5 평탄 밴드 전압 = 519
S3.3.6 문턱 전압 조절 = 523
S3.3.7 채널 양자 효과 = 525
S3.4 저전계 이동도에 대한 보편적 관계식 = 528
S3.5 VT 의 측정 = 531
S3.6 긴 채널 MOSFET의 적절한 VT 와 를 결정하기 위한 대안적 방법 = 534
S3.7 MOS 커패시터 = 536
S3.7.1 이상적인 MOS 커패시턴스 = 537
S3.7.2 실제 MOS 커패시터의 C- VG 특성 = 542
S3.7.3 C- VG 측정으로부터 파라미터 분석 = 543
S3.8 MOS 커패시터 혼성도 = 543
S3.8.1 DRAM = 547
S3.8.2 전하 결합 소자(CCD) = 550
S3.9 소자 특성 열화 = 552
S3.10 MOSFET의 저온 동작 = 557
S3.11 MOSFET에 대한 SPICE 응용 = 561
S3.11.1 MOSFET의 SPICE 사용 예 = 562
S3.11.2 CMOS 디지털 인버터의 과도 특성 결정 = 566
S3.12 요점 정리 = 568
S3.13 추천 도서 = 568
S3.14 복습 질문 = 568
S3.15 연습 문제 = 568
4부 바이폴라 접합 트랜지스터 = 573
9장 바이폴라접합 소자: 정특성 = 579
9.1 서론 = 579
9.2 출력 특성(정성적) = 583
9.3 전류 이득 = 585
9.4 전형적인 BJT의 모델 = 587
9.4.1 수집 효율 M = 591
9.4.2 주입 효율 γ = 592
9.4.3 베이스 전송 효율 = 593
9.5 BJT에서의 도핑 기울기 = 600
9.5.1 경사 베이스 트랜지스터 = 603
9.5.2 베이스 전계가 β에 미치는 영향 = 607
9.6 기본적인 에버스-몰 직류 모델 = 608
9.7 BJT에서 전류 쏠림 현상과 베이스 저항 = 612
9.8 베이스 폭 변조(얼리 효과) = 616
9.9 애벌런치 항복 = 620
9.10 고준위 주입 = 621
9.11 베이스 확장(커크) 효과 = 622
9.12 이미터-베이스 접합에서의 재결합 = 623
9.13 요점 정리 = 625
9.14 추천 도서 = 626
9.15 복습 질문 = 626
9.16 연습 문제 = 627
10장 BJT의 시변 해석 = 633
10.1 서론 = 633
10.2 에버스-몰 교류 모델 = 633
10.3 소신호 등가 회로 = 635
10.3.1 하이브리드 파이 모델 = 637
10.4 BJT의 축적 전하 커패시턴스 = 642
10.5 주파수 응답 = 647
10.5.1 단일 전류 이득 주파수 fT = 648
10.5.2 베이스 통과 시간 = 649
10.5.3 베이스-컬렉터 통과 시간 = 652
10.5.4 최대 발진 주파수 fm ax = 652
10.6 고주파 트랜지스터 = 652
10.6.1 이중 폴리실리콘 자체 정렬 트랜지스터 = 653
10.7 BJT 스위칭 트랜지스터 = 655
10.7.1 출력 저-고 천이 시간 = 657
10.7.2 쇼트키 다이오드로 속박된 트랜지스터 = 658
10.7.3 이미터 결합 논리 회로 = 659
10.8 BJT, MOSFET 및 BiMOS = 662
10.8.1 BJT와 MOSFET의 비교 662
10.8.2 BiMOS = 664
10.9 요점 정리 = 666
10.10 추천 도서 = 666
10.11 복습 질문 = 666
10.12 연습 문제 = 667
4부 보충 바이폴라 소자 = 669
S4.1 서론 = 669
S4.2 이종 접합 바이폴라 트랜지스터(HBT) = 669
S4.2.1 균일하게 도핑된 HBT = 671
S4.2.2 경사 조성을 가진 HBT = 673
S4.3 Si-베이스, SiGe-베이스 및 GaAs-베이스 HBT의 비교 = 675
S4.4 사이리스터(npnp 스위칭 소자) = 677
S4.4.1 4층 다이오드 스위치 = 677
S4.4.2 npnp 스위치의 2 - 트랜지스터 모델 = 681
S4.5 실리콘 제어 정류기(SCR) = 682
S4.6 CMOS 회로의 기생 pnpn 스위칭 = 685
S4.7 BJT에 대한 SPICE의 응용 = 686
S4.7.1 기생 효과 = 687
S4.7.2 저전류 및 중전류 = 689
S4.7.3 고전류 = 689
S4.8 BJT에 대한 SPICE의 응용 예 = 691
S4.9 요점 정리 = 696
S4.10 복습 질문 = 697
S4.11 연습 문제 = 697
5부 광전 소자 = 701
11장 광전 소자 = 703
11.1 서론 = 703
11.2 광검출 소자 = 703
11.2.1 전형적인 광검출기 = 704
11.2.2 태양 전지 = 713
11.2.3 p-i-n(PIN) 광검출기 = 719
11.2.4 애벌런치 광다이오드 = 721
11.3 광(방출) 다이오드 = 722
11.3.1 순방향 바이어스가 인가된 접합에서 자발적인 광방출 = 722
11.3.2 등전자 트랩 = 724
11.3.3 청색 및 백색 발광 다이오드 = 726
11.3.4 적외선 발광 다이오드 = 727
11.4 레이저 다이오드 = 733
11.4.1 광이득 = 733
11.4.2 궤환 = 736
11.4.3 이득＋궤환＝레이저 = 740
11.4.4 레이저 구조 = 742
11.4.5 기타 반도체 레이저 재료 = 746
11.5 영상 감지 소자／촬상 소자 = 747
11.5.1 전하 결합 영상 감지 소자 = 747
11.5.2 MOS 영상 감지 소자 = 748
11.6 요점 정리 = 749
11.7 추천 도서 = 750
11.8 복습 질문 = 751
11.9 연습 문제 = 751
부록 A = 757
부록 B 기호 목록 = 759
부록 C 제조 공정 = 777
C.1 서론 = 777
C.2 기판 준비 = 777
C.2.1 원자재 = 778
C.2.2 결정 성장 = 778
C.2.3 결정 결함 = 782
C.2.4 박막 성장 = 783
C.3 불순물 주입／도핑 = 787
C.3.1 확산 = 788
C.3.2 이온주입 = 789
C.4 패턴 형성 기술 = 789
C.5 배선용 도체와 절연체 = 792
C.5.1 금속 배선 = 793
C.5.2 다결정 실리콘 = 794
C.5.3 산화 공정 = 795
C.5.4 질화 규소막 = 797
C.6 청정실 = 798
C.7 패키징 = 799
C.7.1 배선 = 799
C.7.2 리드 프레임 = 799
C.7.3 플립 칩 = 801
C.7.4 표면 실장 패키지 = 802
C.8 요점 정리 = 802
부록 D 상태 밀도 함수, 상태 밀도 유효 질량 및 전도 유효 질량 = 805
D.1 서론 = 805
D.2 1차원 구조 내의 자유 전자 = 805
D.3 2차원 구조 내의 자유 전자 = 808
D.4 3차원 구조 내의 자유 전자 = 809
D.5 주기 결정 내의 준(유사)자유 전자 = 811
D.6 상태 밀도(DOS) 유효 질량 = 811
D.6.1 경우 1: K＝0에서 단일 최소값을 가지는 전도 대역 = 811
D.6.2 경우 2: K＝0에서 2개의 최대값을 가지는 가전자 대역 = 812
D.6.3 경우 3: K＝0에서 다수의 최소값을 가지는 전도 대역(예, Si, Ge, GaP) = 813
D.7 전도 유효 질량 = 815
D.7.1 경우 1: K＝0에서 단일 최소값을 가지는 전도 대역 = 816
D.7.2 경우 2: 가전자 대역의 정공 = 816
D.7.3 경우 3: 다수의 최소값을 가지는 전도 대역의 전자 = 817
D.7.4 경우 4: 인장 변형력이 인가된 실리콘 = 817
D.8 유효 질량에 대한 공통된 결과의 요약 = 819
부록 E 유용한 적분식 = 821
부록 F 유용한 관계식 = 823
부록 G 추천 도서 목록 = 833
찾아보기 = 837
