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目次

  • 1 デバイスの概念
    • 1.1 デバイスとは何か
    • 1.2 真空電子デバイス
    • 1.3 3端子デバイスによる信号増幅
    • 1.4 なぜ半導体デバイスか
  • 2 結晶中の電子の振る舞い
    • 2.1 波の性質を持つ電子
    • 2.2 バンドをつくる電子
    • 2.3 金属の中の電子の振る舞い
    • 2.4 ボンドをつくる電子
  • 3 半導体中の電子とホール
    • 3.1 フェルミ・ディラックの分布関数
    • 3.2 N型とP型の半導体
    • 3.3 半導体中のキャリア濃度
  • 4 半導体中の電気伝導
    • 4.1 電流連続の式
    • 4.2 半導体中を流れる電流
    • 4.3 アインシュタインの関係式
    • 4.4 Shockley−Read−Hallの理論
  • 5 PN接合
    • 5.1 P型半導体とN型半導体を接合する
    • 5.2 階段型PN接合
    • 5.3 線形傾斜型接合
    • 5.4 空乏層中におけるキャリア濃度
    • 5.5 理想ダイオードの電流電圧特性
    • 5.6 実際のダイオードの電流電圧特性
    • 5.7 薄いベース層を持つPN接合ダイオード
    • 5.8 ダイオードのパルス応答
  • 6 金属と半導体の接合
    • 6.1 理想的な界面を持つ金属と半導体の接合
    • 6.2 ショットキー障壁の高さ
    • 6.3 ショットキーダイオードの電流電圧特性
    • 6.4 金属と半導体のオーミックコンタクト
  • 7 バイポーラトランジスタ
    • 7.1 増幅機能を持つデバイス
    • 7.2 電流制御デバイスとしてのバイポーラトランジスタ
    • 7.3 電流電圧特性
    • 7.4 実際のバイポーラトランジスタ構造と特性の変化
    • 7.5 高周波に対する応答
  • 8 MOSトランジスタ
    • 8.1 MOSトランジスタの動作原理
    • 8.2 MOS構造の解析
    • 8.3 MOSトランジスタの電流電圧特性
    • 8.4 簡略化した電流電圧特性
    • 8.5 基板バイアス効果
    • 8.6 サブスレッショールド特性
    • 8.7 MOSキャパシタのC−V特性
    • 8.8 MOSトランジスタ各部の容量
    • 8.9 MOSトランジスタの微細化
  • 9 パワー半導体デバイスの考え方
    • 9.1 パワーデバイスに求められる機能
    • 9.2 PNPN構造
    • 9.3 IGBT(insulated gate bipolar transistor)
  • 付録
    • A.1 空間電荷制限電流
    • A.2 ベース不純物に濃度分布がある場合のガンメル数
    • A.3 拡散方程式を解いてバイポーラトランジスタの特性を求める
    • A.4 MOS製造プロセスの概要
    • A.5 参考データ

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