دانلود کتاب Semiconductor Device Physics and Design

ترجمه فارسی توضیحات (ترجمه ماشینی)

فیزیک و طراحی دستگاه های نیمه هادی

فیزیک و طراحی دستگاه نیمه هادی یک ابزار آموزشی جدید و منحصر به فرد را ارائه می دهد. عملکرد دستگاه در دهه گذشته توسط مواد جدید، مقیاس بندی، ساختارهای ناهمسان و مفاهیم جدید دستگاه هدایت می شود. دستگاه های نیمه هادی بیشتر به Si متکی هستند، اما به طور فزاینده ای GaAs، InGaAs و ناهمساختارهای ساخته شده از Si/SiGe، GaAs/AlGaAs و غیره اهمیت پیدا کرده اند. در چند سال گذشته یکی از هیجان انگیزترین ورودی های جدید، ساختارهای ناهمسان مبتنی بر نیترید بوده است. فیزیک جدید مبتنی بر بارهای قطبی و رابط های قطبی در نتیجه نیتریدها مهم شده است. دستگاه های مبتنی بر نیترید در حال حاضر برای کاربردهای با قدرت بالا و در کاربردهای روشنایی و نمایشگر استفاده می شوند. برای اینکه دانش آموزان بتوانند در این عرصه هیجان انگیز شرکت کنند، باید بسیاری از فیزیک، مفاهیم دستگاه، مفاهیم ناهم ساختار و خواص مواد را درک کرد. داشتن یک کتاب درسی که به دانش‌آموزان و مهندسان شاغل در مورد همه این زمینه‌ها به شیوه‌ای منسجم آموزش می‌دهد، مهم است.

فیزیک و طراحی دستگاه نیمه هادی با مفاهیم اولیه فیزیک از جمله فیزیک پشت ساختارهای ناهمسان قطبی و ناهمسان ساختارهای کرنش شروع می شود. سپس دستگاه‌های مهم از دیودهای p-n گرفته تا دستگاه‌های دوقطبی و اثر میدانی مورد بحث قرار می‌گیرند. تمایز مهمی که کاربران در این کتاب پیدا خواهند کرد بحث ارائه شده در مورد نیازهای دستگاه از منظر فناوری های مختلف است. به عنوان مثال، چه مقدار بهره در یک ترانزیستور، چه مقدار قدرت، چه نوع ویژگی های دستگاه مورد نیاز است. جای تعجب نیست که نیازها به برنامه ها بستگی دارد. نیازهای یک مبدل A/D یا D/A با نیازهای یک تقویت کننده در تلفن همراه متفاوت خواهد بود. به طور مشابه دیودهای مورد استفاده در لپ تاپ نیازهای متفاوتی را نسبت به دیودهای مورد استفاده در مدار میکسر برای مهندس دستگاه ایجاد می کند. با ربط دادن طراحی دستگاه به عملکرد دستگاه و سپس مرتبط کردن نیازهای دستگاه به استفاده از سیستم، دانش‌آموز می‌تواند نحوه عملکرد طراحی دستگاه را در دنیای واقعی ببیند.

این کتاب جامع و بدون زیاده‌روی است. تمرکز بر این بود که این کتاب به یک کتاب درسی مفید تبدیل شود تا اطلاعات موجود بدون در نظر گرفتن تمام جنبه های فیزیک دستگاه منسجم باشد. طرح درس نشان داد که چگونه می توان از این کتاب در یک ترم 1 یا 2 ربع استفاده کرد.

Semiconductor Device Physics and Design

Semiconductor Device Physics and Design provides a fresh and unique teaching tool. Over the last decade device performances are driven by new materials, scaling, heterostructures and new device concepts. Semiconductor devices have mostly relied on Si but increasingly GaAs, InGaAs and heterostructures made from Si/SiGe, GaAs/AlGaAs etc have become important. Over the last few years one of the most exciting new entries has been the nitride based heterostructures. New physics based on polar charges and polar interfaces has become important as a result of the nitrides. Nitride based devices are now used for high power applications and in lighting and display applications. For students to be able to participate in this exciting arena, a lot of physics, device concepts, heterostructure concepts and materials properties need to be understood. It is important to have a textbook that teaches students and practicing engineers about all these areas in a coherent manner.

Semiconductor Device Physics and Design starts out with basic physics concepts including the physics behind polar heterostructures and strained heterostructures. Important devices ranging from p-n diodes to bipolar and field effect devices is then discussed. An important distinction users will find in this book is the discussion presented on device needs from the perspective of various technologies. For example, how much gain is needed in a transistor, how much power, what kind of device characteristics are needed. Not surprisingly the needs depend upon applications. The needs of an A/D or D/A converter will be different from that of an amplifier in a cell phone. Similarly the diodes used in a laptop will place different requirements on the device engineer than diodes used in a mixer circuit. By relating device design to device performance and then relating device needs to system use the student can see how device design works in real world.

This book is comprehensive without being overwhelming. The focus was to make this a useful text book so that the information contained is cohesive without including all aspects of device physics. The lesson plans demonstrated how this book could be used in a 1 semester or 2 quarter sequence.