Cuốn sách này của hai chuyên gia hàng đầu về thiết kế mạch tích hợp áp dụng cách tiếp cận phi truyền thống để giới thiệu các thiết bị bán dẫn cho người mới bắt đầu. Các tác giả sử dụng lý thuyết mạch để cung cấp lời giải thích dễ hiểu về lý thuyết dải năng lượng và hiểu biết về sơ đồ dải năng lượng. Sau khi tóm tắt ngắn gọn những điều cơ bản về chất bán dẫn, các tác giả mô tả các thiết bị bán dẫn theo quan điểm lý thuyết mạch, khiến cuốn sách đặc biệt phù hợp với sinh viên và kỹ sư thiết kế mạch. Ngoài việc nhấn mạnh vào quan điểm mạch, cuốn sách sau đó sử dụng lý thuyết mạch để giới thiệu cho độc giả về dải năng lượng khó hiểu nổi tiếng của chất rắn tinh thể. Ngoài ra, cuốn sách giải thích cách đọc vật lý từ sơ đồ dải năng lượng của các thiết bị bán dẫn một cách rất chi tiết. Chìa khóa để đánh giá cao sức mạnh thực sự của sơ đồ dải năng lượng nằm ở sự hiểu biết về khái niệm mức Fermi giả, được William Shockley giới thiệu vào năm 1949 nhưng vẫn còn khó nắm bắt cho đến nay và do đó thường bị bỏ qua trong sơ đồ dải năng lượng. Để khắc phục điều này, một số sơ đồ dải năng lượng được trình bày trong cuốn sách này, hoàn chỉnh với các mức Fermi giả định, đã được vẽ bằng trình mô phỏng thiết bị (hay còn gọi là thiết kế hỗ trợ máy tính công nghệ; TCAD), cung cấp thông tin định lượng về vật lý thiết bị. Do đó, cuốn sách cũng có thể đóng vai trò là giáo trình hướng dẫn thực hành về cách đọc sơ đồ dải năng lượng vẽ bằng TCAD. Nhiều ví dụ thực tế về cách đọc sơ đồ dải năng lượng dựa trên TCAD cũng vô cùng có giá trị đối với các kỹ sư thiết bị bán dẫn đang hành nghề.

Abstract:

This book by two leading experts on integrated circuit design adopts an untraditional approach to introducing semiconductor devices to beginners. The authors use circuit theory to provide a digestible explanation of energy band theory and understanding of energy band diagrams. After briefly summarizing the basics of semiconductors, the authors describe semiconductor devices from a circuit theoretic point of view, making the book especially suitable for circuit design students and engineers. Further to the emphasis on the circuit perspective, the book then uses circuit theory to introduce readers to the famously indigestible “energy bands” of crystalline solids. Additionally, the book explains how to read physics from “energy band diagrams” of semiconductor devices in great detail. The key to appreciating the real power of energy band diagrams is shown to lie in the understanding of the concept of the “quasi-Fermi levels,” introduced in 1949 by William Shockley but remaining elusive to date and therefore often omitted from energy band diagrams. To rectify this, some of the energy band diagrams presented in this book, complete with quasi-Fermi levels, were drawn using a device simulator (a.k.a. technology computer-aided design; TCAD), offering quantitative information about device physics. The book could, therefore, also serve as a hands-on course text in TCAD-drawn band diagram reading. The numerous practical examples of reading TCAD-based energy-band diagrams are also invaluable to practicing semiconductor device engineers.

Ngôn ngữ:	eng
Tác giả:	Masu, Kazuya, Amakawa, Shuhei
Thông tin nhan đề:	Elementary Semiconductor Device Physics: Understanding Energy Band Formation Using Circuit Theory
Nhà xuất bản:	Taylor & Francis
Loại hình:	Tài nguyên giáo dục mở / Bộ sưu tập: Điện
Bản quyền:	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Nguồn gốc:	https://library.oapen.org/handle/20.500.12657/94157
Mô tả vật lý:	362p.
Năm xuất bản:	2025