Halbleiterbauelemente

Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Löcherer, Universität Hannover

Dieser Band schlie13t in der Moeller'schen Lehrbuchreihe "Leitfaden der Elek trotechnik" an die Darstellung der "Elektrischen Leitung in Festkbrpern" im Abschnitt 2.4 des Teilbandes 113 an. Nachdem dort die physikalischen Grundla gen der elektrischen Leitungsmechanismen in homogenen Halbleitern und Me tall en behandelt wurden, wird hier eine Obersicht daruber gegeben, in welch vielfaltiger Weise die elektrischen Eigenschaften von Grenzflachen zwischen Halbleitern entgegengesetzten Leitungstyps bzw. zwischen einem Halbleiter und einem Metall oder zwischen einem Halbleiter und einem Isolator fUr Bauelemen te der elektrischen Nachrichten- und Energietechnik genutzt werden kbnnen. Neben der Beschreibung des Aufbaus und der Wirkungsweise dieser Bauelemen te werden auch Hinweise auf Anwendungen gegeben. Auf umfangreiche mathe matische Darstellungen wird verzichtet; vielmehr wird versucht, durch die Ver bindung vereinfachter mathematischer Beschreibungen mit anschaulichen Ober legungen und Analogiebetrachtungen das Verstandnis fUr die Eigenschaften der Bauelemente zu gewinnen. Bei der Auswahl von Bildmaterial aus der Literatur haben didaktische Gesichtspunkte im V ordergrund gestanden. Aus der Vielfalt der Halbleiterbauelemente kann dieses Buch naturlich nur eine Auswahl bieten. Diese erfolgt in der Regel unter dem Gesichtspunkt ihrer tech nischen Bedeutung; sie soli aber auch zum Ausdruck bringen, in welch vielfalti ger Weise durch Materialeigenschaften der elektrotechnischen Festkbrperwerk stoffe Halbleiter, Metalle und Isolatoren bedingte physikalische Effekte und de ren Zusammenwirken zur Realisierung verschiedenartiger Bauelementefunktio nen genutzt werden kbnnen.

1 Übergänge zwischen Halbleitern, Metallen und Isolatoren.- 1.1 Der einfache pn-Übergang.- 1.2 Der pin- und psn-Übergang.- 1.3 Der Metall-Halbleiter-Übergang.- 1.4 Der Metall-Isolator-Halbleiter-Übergang.- 2 Dioden.- 2.1 Gleichrichter- und Mischdioden.- 2.2 Z-Dioden.- 2.3 Schaltdioden.- 2.4 Varaktordioden.- 2.5 Die pin-Diode als HF-Varistor und -Schalter.- 2.6 Aktive Mikrowellen-Dioden.- 2.7 Lichtempfindliche Dioden.- 3 Feldeffekt-Transistoren.- 3.1 Das Funktionsprinzip. Typenübersicht.- 3.2 Der FET mit nicht-isolierender Steuerelektrode (NIGFET).- 3.3 Der FET mit isolierender Steuerelektrode (IGFET).- 4 Bipolartransistoren.- 4.1 Das Funktionsprinzip. Typenübersicht.- 4.2 Der Aufbau des inneren Transistors.- 4.3 Der gleichstromdurchflossene innere Transistor.- 4.4 Korrekturen für reale Transistoren.- 4.5 Der praktische Arbeitsbereich.- 4.6 Sonderbauformen.- 5 Thyristoren.- 5.1 Strom-Spannungs-Beziehungen für Vierschichtstrukturen.- 5.2 Thyristor-Dioden.- 5.3 Thyristor-Trioden.- 5.4 Thyristor-Tetroden.- 1 Ergänzende Bücher und Tabellenwerke.- 2 Physikalische Konstanten.- 3 Formelzeichen.- 4 Erläuterungen wichtiger Begriffe.