Feldeffekttransistoren

Der vorliegende Band der Buchreihe "Halbleiter-Elektronik" behan­ delt Feldeffekttransistoren. Diese Gruppe von Bauelementen besitzt eine Reihe von speziellen Eigenschaften, die eine gesonderte Darstel­ lung rechtfertigen. Der Text ist so abgefaBt, daB er flir sich verstandlich ist. Dem Leser sei jedoch empfohlen, sich mit dem Stoff des Bandes 1 ("Grund­ lagen der Halbleiter-Elektronik") vertraut zu machen. Einzelprobleme werden nur so weit behandelt, wie sie flir die vorliegende Darstellung erforderlich sind. Darliber hinaus wird auf die Literatur verwiesen. Ziel auch dieses Bandes ist, den Leser in das Fachgebiet einzu­ flihren und ihm eine flir ein Weiterstudium ausreichende Kenntnis des Teilkomplexes "Feldeffekttransistoren" zu vermitteln. Die Behandlung der Grundlagen steht damit im Vordergrund, das breite Gebiet des Schaltungseinsatzes der Bauelemente wird nur kurz gestreift. Meinen Mitarbeitern darf ich flir eine Reihe von Hinweisen und das Lesen der Korrektur herzlich danken. Der Dank gilt auch Frau Sievers flir das Schreiben des Manuskripts. Aachen, im August 1973 Heinz Beneking 5 I nhaltsverzeich nis Besondere Bezeichnungen und Begriffe . - - - . . - . - - . - -- . . 9 - Einleitung --....--. - . - - . . . - - . . . . - . - -- - - 11 - . . 1. Ubersicht tiber die verschiedenen Arten von Feldeffekttr- sistoren ..... . 13 1.1. Einftihrung. . - . . . . - - - . - - - . - . . - - . . .- - . 13 . . . - 1. 2. Feldeffekttransistoren mit Steuerung tiber gesperrte Diode - . - - - . . . . - . . - - - . - . . . . - - - .. . - 25 - - . - .

1. Übersicht über die verschiedenen Arten von Feldeffekttransistoren.- 1.1. Einführung.- 1.2. Feldeffekttransistoren mit Steuerung über gesperrte Diode.- 1.3. Feldeffekttransistoren mit Steuerung über isolierende Schicht.- 1.4. Feldeffekttransistoren in Dünnfilmtechnik.- 1.5. Sonderformen von Feldeffekttransistoren.- 2. Grundstrukturen und ihre Wirkungsweise.- 2.1. IGFET.- 2.2. NIGFET.- 2.3. Tetroden.- 2.4. Feldeffekttransistoren mit Raumladungsbegrenzung.- 2.5. Dünnfilmtransistoren.- 3. Verfeinerte Theorie.- 3.1. Berücksichtigung der Substratladung beim IGFET.- 3.2. Berücksichtigung der Substratladung beim NIGFET.- 3.3. Dünnfilmtransistoren mit gegenüber der Isolatorschicht dicken Leitschichten.- 3.4. Einfluß von Zuleitungswiderständen.- 3.5. Substratsteuerung.- 3.6. Kanalladung und Kapazitäten.- 3.7. Driftsättigung und Sättigungsbereich.- 4. Eigenschaften der Steuerstrecke.- 4.1. Halbleiteroberfläche.- 4.2. Isolatorbedeckte Halbleiteroberfläche.- 4.3. MIS-Kontakt.- 4.4. Metalloberfläche.- 4.5. Metall-Halbleiter-Kontakt.- 4.6. MeS-Steuerstrecke.- 4.7. pn-Kontakt.- 4.8. Steuerstrecke als RC-Leitung.- 5. Computerlösungen.- 5.1. Digitalsimulation.- 5.2. Analogsimulation.- 6. Schaltungseigenschaften.- 6.1. Arbeitspunkt.- 6.2. Verzerrungen.- 6.3. Grund- und Verbundschaltungen.- 6.4. Hochfrequenzverhalten.- 6.5. Schaltverhalten.- 6.6. Digitalkopplungen.- 7. Stabilität und Temperaturverhalten.- 7.1. Alterungs- und Drifteffekte.- 7.2. Strahlungsempfindlichkeit.- 7.3. Temperaturverhalten.- 8. Rauschen.- 9. Anwendungen der verschiedenen FET-Arten.