Φυσική και κυκλώματα ημιαγωγικών διατάξεων

Abstract

Η λειτουργία κάθε ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού κυκλώματος αναφέρεται σε φαινόμενα μεταφοράς και κατανομής ηλεκτρικής ενέργειας με όρους τάσης (διαφοράς δυναμικού) ή έντασης ρεύματος στα στοιχεία του. Στο βιβλίο αυτό παρουσιάζονται βασικά ημιαγωγικά στοιχεία και διατάξεις και δίνεται έμφαση στη φυσική της λειτουργίας τους ως στοιχείων που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της ροής και της έντασης του ρεύματος σ’ αυτά, καθώς και στις κυριότερες εφαρμογές τους. Έτσι μετά από μια εισαγωγική αναφορά σε στοιχεία φυσικής ημιαγωγών, περιγράφονται τα κυριότερα χαρακτηριστικά και οι ιδιότητες αγωγιμότητας των επαφών υλικών με διαφορετικά χαρακτηριστικά αγωγιμότητας και γίνεται αναλυτική παρουσίαση της ηλεκτρικής συμπεριφοράς των διόδων επαφής διαφορετικού τύπου ημιαγωγών (επαφή pn) ως απλών στοιχείων ελέγχου της ροής ρεύματος στα ηλεκτρικά κυκλώματα μαζί με βασικές εφαρμογές τους. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται η φυσική της λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ επαφής (BJT) και οι βασικές συνδεσμολογίες του και αναλύεται η λειτουργία αντίστοιχων απλών γραμμικών και μη γραμμικών κυκλωμάτων. Τέλος, παρουσιάζεται η φυσική της λειτουργίας των διάφορων τύπων τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (Field Effect Transistor), με αντίστοιχες εφαρμογές τους σε απλά ηλεκτρονικά κυκλώματα.

The operation of every electrical and electronic circuit refers to the phenomena of transfer and distribution of electrical energy in terms of voltage (potential difference) or current intensity in its elements. This book presents basic semiconductor elements and devices and emphasizes the physics of their operation as elements used to control the flow and current intensity in them as well as their main applications. Thus, after an introductory reference to semiconductor physics, the main characteristics and conductivity properties of material contacts with different conductivity characteristics are described, and an analytical presentation of the electrical behavior of contact diodes of different types of semiconductors (pn junction) as simple control elements of current flow in electrical circuits is made, together with their basic applications. Then, the physics of the bipolar junction transistor (BJT) operation and its basic connections are presented, and the operation of corresponding simple linear and non-linear circuits is analyzed. Finally, the physics of the operation of the various types of field effect transistors (JFETs and MOSFETs) are presented with their respective applications in simple electronic circuits.