Signalverarbeitende Dioden
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Signalverarbeitende Dioden
（Halbleiter-Elektronik, Bd. 8）
Springer-Verlag, 1982
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Table of Contents
1 Einfuhrung.- 1.1 Der Begriff "Halbleiterdiode" (Gliederung).- 1.2 Die Gruppe der injizierenden Dioden.- 1.3 Die Gruppe der nichtinjizierenden Dioden.- 2 Die PIN-Diode.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Statische Kennlinie.- 2.2.1 Flusscharakteristik der psn-Struktur.- 2.2.2 Sperrkennlinie der psn-Struktur.- 2.3 Kleinsignalaussteuerung.- 2.3.1 Kleinsignalimpedanz in Flussrichtung.- 2.3.2 Kleinsignalimpedanz in Sperrichtung.- 2.4 Grosssignalaussteuerung.- 2.4.1 Speicherschalteffekt (Schaltdiode).- 2.4.2 Quasineutrale Ladungsspeicherung.- 2.5 Anwendungen der PIN-Diode.- 2.5.1 RF-Schalter.- 2.5.2 Variabler Hochfrequenzwiderstand (Varistor) und Modulator.- 2.5.3 Grenzleistungen der PIN-Diode.- 2.5.4 PIN-Dioden als passive Begrenzer.- 2.6 Technologischer Aufbau von PIN-Dioden.- Literatur zu Kapitel 2.- 3 Der Speichervaraktor.- 3.1 Einleitung.- 3.2 Schaltverhalten.- 3.2.1 Schaltverhalten der idealen pin-Struktur.- 3.2.2 Schaltverhalten der realen psn-Struktur (Step-recovery-Diode).- 3.3 Dynamisches Aussteuerungsmodell des realen Speichervaraktors.- 3.3.1 Stromverlauf.- 3.3.2 Spannungsverlauf.- 3.4 Betriebskenngroessen des Vervielfachers mit realem Speichervaraktor.- 3.4.1 Grundwellenimpedanz als Funktion von Aussteuerung, Varaktorgeometrie und Frequenz.- 3.4.2 Verlustbetrachtung bei breitbandigem Oberwellenabschluss.- 3.5 Funktionsmodell des Frequenzvervielfachers mit realem Speichervaraktor.- 3.6 Grenzleistung und Konversionsverlust in Vervielfachern.- 3.6.1 Konversionsverlust.- 3.6.2 Grenzleistung.- 3.7 Grenzfrequenzen.- 3.8 Technologie der Varaktordiode.- 3.8.1 Aufbauprinzipien.- 3.8.2 Siliziumspeichervaraktoren in Mesatechnologie.- Literatur zu Kapitel 3.- 4 Der Sperrschichtvaraktor.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Dotierungsprofil und Raumladungsweite.- 4.3 Kapazitat als Funktion der Spannung.- 4.4 Kapazitatshub.- 4.5 Durchbruchspannung.- 4.6 Ersatzschaltbild und Gute.- 4.7 Temperaturverhalten.- 4.7.1 Parallelwiderstand.- 4.7.2 Sperrschichtkapazitat.- 4.7.3 Kompensation der Temperaturabhangigkeit.- 4.8 Anwendung von Kapazitatsdioden.- Literatur zu Kapitel 4.- 5 Der MIS-Varaktor.- 5.1 Struktur und Zustande des MIS-Varaktors.- 5.2 Quasistatisches Verhalten.- 5.3 Dynamisches Verhalten.- 5.4 Dotierungsabhangigkeit.- 5.5 Temperaturabhangigkeit.- 5.6 Anwendung.- 5.6.1 Digitale Phasenschieber und Kapazitatsschalter.- 5.6.2 MIS-Abstimmvaraktoren.- 5.6.3 MIS-Frequenzvervielfacher.- Literatur zu Kapitel 5.- 6 Schottky-Diode.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Metall-Halbleiter-Potentialbarrieren.- 6.2.1 Schottky-Barriere.- 6.2.2 Bildkraftbarriere und Spiegelpotential.- 6.2.3 Bardeen-Barriere.- 6.2.4 Barrierenhoehen als Mischform zwischen Schottky- und Bardeen-Theorie.- 6.2.5 Das System Halbleiter mit Oberflachenzustanden und Metallkontakt.- 6.2.6 Die Barrierenhoehe unter der Einwirkung von Zwischenschichten und Grenzflachenzustanden.- 6.2.7 Temperaturabhangigkeit der Barrierenhoehe.- 6.2.8 Oberflachenzustandsdichte von Metall-Halbleiter-Systemen.- 6.3 Der stromdurehflossene Metall-Halbleiter-Kontakt.- 6.3.1 Thermionisches Emissionsmodell (Diodentheorie).- 6.3.2 Diffusionsstrom-bestimmtes Emissionsmodell.- 6.3.3 Feldabhangiges Diffusions-Emissions-Modell.- 6.3.4 Phononenwechselwirkung.- 6.3.5 Quantenmechanische Reflexion und Transmission.- 6.3.6 Zusammenfassendes Feldemissions-Diffusions-Modell.- 6.4 Ersatzschaltbild und Rauschen.- 6.4.1 Schrotrauschen der Sperrschicht.- 6.4.2 Einfluss des Exzessrauschens und des Serienwiderstandes.- 6.5 Aufbau und Technologie der Schottky-Dioden.- 6.5.1 Die reine Schottky-Diode.- 6.5.2 Die hybride Schottky-Diode.- 6.5.3 Bauformen von Schottky-Dioden.- 6.6 Anwendung von Schottky-Dioden.- 6.6.1 Die Schottky-Diode als RF-Detektor.- 6.6.2 Empfangsmischer.- Literatur zu Kapitel 6.- 7 Zener- und Lawinen-Diode (Z-Diode).- 7.1 Einfuhrung.- 7.2 Gleichstromverhalten.- 7.3 Durchbruchsmechanismen.- 7.4 Stossionisation (Lawinendiode).- 7.4.1 Lawinendurchbruch.- 7.4.2 Temperaturverhalten.- 7.4.3 Innenwiderstande.- 7.5 Feldemission (Zener-Diode).- 7.5.1 Zener-Effekt (Tunneldurchbruch).- 7.5.2 Temperaturabhangigkeit.- 7.6 Die Z-Diode als hybrides Bauelement zwischen Lawinen-und Zener-Diode.- 7.7 Technologische Designkriterien.- 7.8 Anwendung von Z-Dioden.- Literatur zu Kapitel 7.- 8 Anhang.- 8.1 Boltzmann-Gleichgewicht.- 8.2 Effektive Zustandsdichte.- 8.3 Boltzmann-Gleichgewicht und effektive Zustandsdichte beim Metall-Halbleiter-UEbergang (thermionisches Emissionsmodell).- 8.4 Schottky-Approximation.- 8.5 Allgemeiner Loesungsansatz fur die Grosssignalanalyse bei injizierenden Dioden.- 8.6 Lebensdauer.
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