~ 罗扎 (作者)
2.模拟电子技术/国外电子与通信教材系列
【作者】:(美) 博伊尔斯塔德
【出版社】: 电子工业出版社
【出版日期】:2008-06-01
3.模拟电子技术(英文版)/国外电子与通信教材系列
【作者】:(美) 博伊斯坦
【出版社】: 电子工业出版社
【出版日期】:2007-09-01
4.电路基础
作者: Charles K.Alexander.Matthew N.O.Sadiku
出版社: 清华大学出版社
出版年: 2000-12
5. Semiconductor physics :an introduction/半导体物理简介/Karlheinz Seeger./8th ed.Springer/c2002.这是本书的第八版,是一本重点介绍半导体“物理”的教材。主要面向实验固体物理学领域的学生,读者应具备数学方面的基本知识。教师可将本书作为半导体物理和物理电子学领域的研究生课程教材使用,并可免费获取本书问题的答案手册。
6. Electronic and optoelectronic properties of semiconductor structures/半导体结构的电学和光电性质/Jasprit Singh.Cambridge University Press/c2003.本书利用精选的例题阐述重要的概念,并包含250幅图表和200道练习题。全书贯穿了很多应用实例,来加强物理原理和实际器件之间的联系。适合工程和物理类学生和专业人员阅读。教师可获得答案手册和用于讲稿的视图。
7.High-speed heterostructure devices :from device concepts to circuit modeling/高速异质结构器件:从器件概念到电路建模/Patrick Roblin and Hans Rohdin.Cambridge University Press/c2002.本书最初为俄亥俄州立大学研究生课程的讲义,后来增加了配套的练习。现作为高速半导体器件方面的一本教科书,适合相关专业的研究生及工程师阅读使用。读者应先修过半导体器件方面的课程,课程深度与Streetman的《Solid State Electronic devices》相当,但并不要求对量子力学、热力学、能带结构、声子等知识有深入的了解。
8.Fundamentals of III-V devices :HBTs, MESFETs, and HEMTs/三五族器件基础:HBTs,MESFETs,和HEMTs/William LiuWiley/c1999
本书以简单易懂、系统连贯的方式全面介绍三五族的半导体器件,书中包括55个实例,说明给定应用中的器件设计根据。每章末的练习题,便于学生理解器件概念和设计根据。附录列出了不同材料和器件的参数。
9.《模拟和数字电子电路基础》 作者Anant Agarwal
本书通过介绍如何从麦克斯韦方程利用一系列简化假设直接得到集总电路抽象,在电气工程和物理间建立了清晰的联系。 本书中始终使用抽象的概念,以统一在模拟和数字设计中所进行的工程简化。 本书更为强调数字领域。但我们对数字系统的处理却强调其模拟方面。从开关、电源、电阻器和MOSFET开始,介绍KCL、KVL应用等内容。本书表明,数字特性和模拟特性可通过关注元件特性的不同区域而获得。
前言
第1章 电路和电路元器件
1.1 电路和电路的基本物理量
1.1.1 电路及电路组成
1.1.2 理想电路元器件和电路模型
1.1.3 元器件中的电流、电压及其参考方向
1.1.4 电路元器件的功率和能量
1.2 无源元件
1.2.1 电阻
1.2.2 电容
1.2.3 电感
1.3 独立电源元件
1.3.1 理想电压源
1.3.2 理想电流源
1.3.3 理想电压源和理想电流源的串、并联
1.3.4 电压源和电流源的等效变换
1.4 电子器件
1.4.1 半导体的导电特性
1.4.2 杂质半导体
1.4.3 PN结及其单向导电性
1.4.4 半导体二极管
1.4.5 双极型晶体管
1.4.6 绝缘栅型场效应晶体管
1.4.7 半导体光电器件
习题
第2章 电路分析基础
2.1 电路的基本定律
2.1.1 电路的基本连接方式
2.1.2 欧姆定律
2.1.3 基尔霍夫定律
2.2 电路的分析方法
2.2.1 支路电流法
2.2.2 节点电压法
2.2.3 电路定理
2.3 电路的暂态分析
2.3.1 换路定律
2.3.2 一阶电路的三要素法
2.3.3 RC电路的暂态分析
2.3.4 RL电路的暂态分析
2.3.5 小结
2.4 正弦交流电路
2.4.1 正弦交流电的概念
2.4.2 正弦量的相量表示法
2.4.3 单一参数的正弦交流电路
2.4.4 RLC正弦交流电路
2.4.5 功率因数的提高
2.4.6 小结
2.5 三相正弦交流电路
2.5.1 对称三相交流电源的产生
2.5.2 三相电源的连接方式
2.5.3 负载星形联结的三相电路
2.5.4 负载三角形联结的三相电路
2.5.5 三相电路的功率
2.5.6 小结
习题
第3章 基本放大电路
3.1 放大电路的基本概念和性能指标
3.1.1 放大的概念
3.1.2 放大电路的主要技术指标
3.1.3 小结
3.2 放大电路的工作原理
3.2.1 共射组态基本放大电路的组成及各元器件的作用-
3.2.2 放大电路的基本工作过程
3.2.3 静态工作特性
3.2.4 小结
……
第4章 集成运算放大电器
第5章 数字集成电路
第6章 波形的产生和变换
第7章 功率电子电路
第8章 变压器和交流电动机
参考文献
半导体是一种电导率在绝缘体至导体之间的物质,其电导率容易受控制,可作为信息处理的元件材料。从科技或是经济发展的角度来看,半导体非常重要。很多电子产品,如计算机、移动电话、数字录音机的核心单元都是利用半导体的电导率变化来处理信息。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。基本简介
半导体
顾名思义:常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料,叫做半导体(semiconductor)。
物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料,如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等,称为绝缘体。而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。
半导体的分类,按照其制造技术可以分为:集成电路器件,分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,虽然不常用,单还是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。
基本定义
电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质。
半导体室温时电阻率约在10E-5~10E7欧·米之间,温度升高时电阻率指数则减小。
半导体材料很多,按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。
锗和硅是最常用的元素半导体;化合物半导体包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物(砷化镓、磷化镓等)、Ⅱ-Ⅵ族化合物(硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体(镓铝砷、镓砷磷等)。除上述晶态半导体外,还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。
半导体(东北方言):意指半导体收音机,因收音机中的晶体管由半导体材料制成而得名。
本征半导体
不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。导带中的电子和价带中的空穴合称电子 - 空穴对,均能自由移动,即载流子,它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子 - 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,将产生更多的电子 - 空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。无晶格缺陷的纯净半导体的电阻率较大,实际应用不多。
分立功率器件按照功率的大小划分为大功率半导体器件和中小功率半导体器件。具体来说,大功率晶闸管专指承受电流值在200A 以上的晶闸管产品;大功率模块则指承受电流25A 以上的模块产品;大功率IGBT、MOSFET 指电流超过50A 以上的IGBT、MOSFET 产品。
1956 年美国贝尔实验室(Bell Lab)发明了晶闸管,国际上,70 年代各种类型的晶闸管有了很大发展,80 年代开始加快发展大功率模块,同时各种大功率半导体器件在欧美日有很大的发展,90 年代IGBT 等全控型器件研制成功并开始得到应用。
在国内,60 年代晶闸管研究开始起步,70 年代研制出大功率的晶闸管,80年代以来,大功率晶闸管在中国得到很大发展,同时开始研制模块;本世纪以来,开始少量引进超大功率晶闸管(含光控晶闸管)技术;近年来国家正在逐步引进IGBT、MOSFET 技术。中国宏观经济的不断成长,带动了大功率半导体器件技术的发展和应用的不断深入。
晶闸管、模块、IGBT 的发明和发展顺应了电力电子技术发展的不同需要,是功率半导体发展历程中不同时段的重要标志产品,他们的应用领域、应用场合大部分不相同,小部分有交叉。在技术不断发展和工艺逐步改善的双重推动下,[1]大功率半导体器件将向着高电压、大电流、高频化、模块化、智能化的方向发展。在10Khz 以下、大功率、高电压的场合,大功率晶闸管和模块具有很强的抗冲击能力及高可靠性而占据优势,同时又因成本较低、应用简单而易于普及。在10Khz 以上、中低功率场合,IGBT、MOSFET 以其全控性、适用频率高而占据优势。
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