第一章。
1页 1.1.1 solid-state…
固态材料可分为三种：绝缘体、半导体和导体。图1-1给出了在三种材料中一些重要材料相关的电阻值（相应电导率）。
绝缘体如熔融石英和玻璃具有很低电导率，在10^-18到10^-8s/cm之间。导体如铝和银有高的电导率，典型值从104到106s/cm;而半导体具有的电导率介乎于两者之间。半导体的电导率一般对温度、光照、磁场和小的杂志原子非常敏感。
在电导率上的敏感变化使得半导体材料称为在电学应用上为最重要的材料。
3页 1.1.2 the semiconductor…
我们研究的半导体材料是单晶，也就是说，原子是按照三维周期形式排列。在晶体中原子的周期排列称为晶格。在晶体里，一个原子从不远离它确定位置。
与原子相关的热运动也是围绕在其位置附近。对于给定的半导体，存在代表整个晶格的晶胞，通过在晶体中重复晶胞组成晶格。
6页 1.1.3 as discussed…
如1.1.2节所述，在金刚石结构的每个原子被4个相邻原子所包围。
每个原子在外轨道具有4个电子，并且每个电子与相邻原子共享价电子；每对电子组成一个共价键。共价键存在于同种原子之间或具有相同外层电子结构的不同元素的原子间。每个电子与每个原子核达到平衡需要相同时间。
然而，所有电子需要很多时间在两个原子核间达到平衡。两个原子核对电子的吸引力保证两个原子在一起。对于闪锌矿机构如砷化镓主要的价键引力主要来自于共价键。
当然，砷化镓也具有小的离子键引力即ga+离子与四周as-离子，或as离子和四周ga+离子。
7页 1.1.4 the detailed…
结晶固体的详细能带结构能够用量子理论计算而得。图1-3是孤立硅原子的金刚石结构晶体形成的原理图。每个孤立原子有不连续能带（在右图给出的两个能级）。
如原子间隔的减少，每个简并能级将**产生带。在空间更多减少将导致能带从不连续能级到失去其特性并合并起来，产生一个简单的带。当原子间距离接近金刚石结构的平衡原子间距（対硅而言晶格常数0.
543nm）,这个带分为两个带区。这些带被固态电子不能够拥有的能量区域分开。这个区域称为禁带或带隙eg。
如图1-3左侧所示上面称为导带，下面称为价带。
10页 1.1.5 when electrons…
当电子在半导体材料中沿着x方向前后运动时，其运动可以用驻波来描述。驻波波长和半导体的长度的关系是：
1）:“nx是一个整数，波长可以表示为。。。
2）：h是普朗克常数，px是晶体在x方向的动量。把方程1-2带入方程1-1得到。。。
3）：每增加1，动量的增量是：。。
4）：对边长为l的三维立方体，有：。。
5）：对l=1的单位立方体，动量空间中的体积于是等于h3. n变化产生一组整数（nx,ny,nz）,每组整数（nx,ny,nz）相应于一个允许的能态。
6）：所以对于能态的动量空间的大小为h3.从p 到 p+dp的两个同心球之间的体积是4πp2dp（此体积中包含的能态数是。。。这里因子2计入了电子自旋，用e代替p得到）。
11页 1.1.6 at finite
在有限的温度下，连续热搅动导致从价带到导带和价带空穴的数量电子的激发。（本征）半导体是一个包含相对少量的杂质（杂质）相比，热产生的电子和空穴。以获得电子密度（即，每单位体积的电子数）的本征半导体，我们首先评估了电子增量能量范围的de。
此密度n（e）的每单位体积n（e）的允许能量态密度的乘积并通过占据该能量范围f（e）的概率给出。因此，在导带中的电子密度通过从导带的底部积分n（e）的f（e）的d e给出（最初的ec取为e =0为简单起见），以导带etop的顶。（1-8）
该电子态能量e由选举占据的概率是由费米 - 狄拉克分布函数（其也被称为费米分布函数）给出。（1-9）
其中，k是玻尔兹曼常数，t是绝对温度在开氏度，和ef是费米能级。费米能级的能量在该占用的通过电子的概率是恰好一半。费米分布函数因此可通过简单的表达式来近似。
方程1-10b可视为空穴占据位于能级e的状态的概率。
14页 1.1.7 when a …
当半导体被掺杂有杂质的半导体变得外在和杂质能级引入。一个硅原子被取代（或被取代）由砷原子有五个价电子。砷原子形成共价键与四个相邻的硅原子。
第五电子变成被“捐献”给导频带的传导电子。硅成为因为在加入性否定电荷载体的n型，砷原子被称为施主。相似的，当硼原子与3价电子取代硅原子，另外的电子被接受，以形成围绕所述硼四个共价键，和带正电的“空穴”是在价带产生。
这是一个p-型半导体，并且所述硼是受主。
16页 1.2 in this…
在这一节中，我们将会去分析各种各样的载流子，我们先讨论剩余载流子注入的概念。剩余载流子在非平衡条件下会增加，也就是说，载流子浓度的乘积p*n不等于平衡时ni*ni的值。回到平衡条件下，载流子的产生和复合过程将会在后面的章节中讨论到。
我们在半导体的装置运算中取得一个基本的控制方程，它包括电流密度方程和连续方程。这一节我们对高场效应作了一个简单的讨论，高场效应会导致速度饱和和碰撞电离。这一节讨论到这就结束了。
16页 1.2.1 consider…
考虑一个在热平衡条件下的为均匀施主浓度n-类型的半导体样品，如在第1.1节中所讨论的，在半导体导带中的传导电子，由于他们没有与特别的晶格或施主位置有关，所以基本上是自由的电子。晶格的影响是合并在一起的，电子的有效质量和电子的惯性质量有所不同。
在热平衡下，那平均传导电子的平均热能可以从平均分配定理获得，每一个自由能为1/2kt，k是玻尔兹曼常数，t是居里温度。电子在一半导体有三个自由度；他们能在三度空间的空间内活动。因此，电子动能可以由方程（1-13）得到。
mn是电子的有效质量和vth是平均热运动速度。在室温（300k）下热的速度是对于硅和砷化镓来说大约是107cm/s。
20页 1.2.2 to understand…
要理解这个扩散过程，让我们先假设一个电子密度在x方向发生偏离。半导体在均匀温度下，因此电子的平均热能没有跟随x发生偏离，只有密度n(x)发生偏离。我们应该考虑在单位时间和空间内通过x=0面的电子数目。
因为限定的温度，电子有一个具有热速度v和一个平均自由程l的随机热运动。（注意l=vthr, ro是平均自由时间）电子处于x=-1位置，即在左边的一个平均自由程，具有相同的几率向左或向右运动；在一个平均自由时间内，一半时间就可以运动通过x=0面。
21页 1.2.3 in thermal…
在热平衡中，pn=n~的关系是有效的，如果非平衡载流子被输入到一个半导体中是的，我们就有一个不平衡状态。输入非平衡载流子的过程叫做载流子掺杂。我们可以用包括光激发和正向偏置一个pn结的多种方法掺杂载流子。
在光激发的情况下，我们想一个半导体照一束光。如果光中的光子能量大于半导体中的禁带能量，光子会被半导体吸收并且有一个电子空穴对产生，h是普朗克常量，v是光频率。光激发提高了电子和空穴的浓度高于它们的平均值。
这些外加的载流子成为非平衡载流子。
23页 1.2.4 whenever…
每当这热平衡情况被打破时，在非平衡载流子被射入情况下，恢复平衡的原理是被注射的少数载流子和多数载流子的复合。根据再结合过程的本质，复合过程所释放出的能量可以作为光子或热量发散到晶格。光子散发时的过程叫做辐射性再结合，否则叫做非辐射性再结合。
复合现象可以分为直接和间接复合过程。也可叫做带对带复合，在直接能带隙半导体中直接复合占支配地位，譬如砷化镓。在间接能带隙半导体中通过能带隙复合中心的间接复合占优势，也可叫做带对带复合，譬如硅。
27页 1.3.1 the mathematics…
pn结的数学模型简化了结的突变情况，像一个明显的均匀的p掺杂的一边n掺杂在另一边的结。这种模型表现出来的pn结很好；扩散型的结是缓慢变化的（在结的其中一边nd-na变化超过一个很大的范围）。结理论的基本观念是研究变化的结，我们能作适当的修正把理论推广到不同的ｐｎ结。
在这些讨论中，我们假定一维地流入横截面一致的样品。
32页 1.3.2 one useful…
（正向和反向偏置的p-n结的）一个有用的特征是，当p区相对于n区有一个正向外部偏置电压时，电流能够相当自由地以p区到n区的方向流动（正向偏置和正向电流），反之，当使p区相对于n区是负的时候（反向偏置和反向电流），本质上没有电流流动。这个电流流动的不对称使p-n结型二极管作为整流器时非常有用。作为一个整流的例子，假设一个正弦a-c发生器与一个电阻和一个二极管串联，它只能通过一个方向的电流。
由此产生的通过电阻的电流将只反映一般的正弦信号，例如只有正的那半圈的信号。经过整流的正弦波有一个平均值，比方说可以用来给蓄电池充电；另一方面，输入正弦波没有平均值。二极管整流器在电子电路的应用方面有用特别是在“波形整形”方面（利用二极管的非线性来改变随时间变化的信号的形状）。
虽然整流是一个重要的应用，但它只是偏置结许多用途的开始。
52页 1.4 a pn junction…
一个pn结是由n型区域在半导体单晶中分离的p型区域的界面。从一个掺杂值一个完美的突然过渡到另一个时，与在每边均匀掺杂，构成了步骤结。通过一个步骤结所构成的问题的分析是密切相关的，通过一个金属 - 半导体结和半导体表面所构成。
离子空间电荷存在于pn结面（冶金接合处），对双方的每单位结面积的相等且相反的变化的两侧，从而形成了双层或偶极层。在一个结的能带图，无论是带边缘可以作为该结构的一个潜在的地图，但它是简洁的和“公允”的来选择费米能级为潜在原点，在这种情况下，中间带隙迹或“内在”潜在称为潜力。一个常数或“层”费米在整个样本的保证均衡水平。
在这种条件下，电子漂移正是漂白电子扩散，因为这样做孔漂移和孔扩散。
第二章（微电子专业英语，注：略有不通顺处请自行理顺，made by 241）
67页 2.1.1 the essential…
双极性晶体管的基本结构如图2-1（a）所示。早期器件就具有上面所说的这种的结构。两个紧密间隔开的结是由晶体生长方法产生，和一个“杆”或平行六面体，然后切出锗晶体。
导线被连接到结（一个巨大的挑战！），结果是一个bjt（双极性晶体管）。将要简短解释的原因，这些电气端子被赋予名称，分别由左到右，发射极，基极，和集电极。
这三个极用三个独特的字母表示（e、b、c），如图2-1（a）所示。图2-1（a）中的阴影区表示一对的np结的空间电荷区（或耗尽区）。强调这些区域的边界，因为那里的条件假定比在冶金结（其中甚至没有在图中表示）的条件更为重要。
69页 2.1.1 the portions of…
双极结型晶体管的结构如图2-2所示， ,在图的顶部与底部附近也在一定程度上“寄生。”(更常用的定向图的硅表面水平，这些区域将被描述为结构的横向部分)。
一个令人好奇的事实是随着技术进步现在已经产生了消除寄生横向区域的结构，因而越来越类似于原来的杆状结构！这些双极性晶体管不是独立的平行六面体，而是由切割成硅晶体平行槽限定，并且随后用绝缘材料填充，如二氧化硅（sio2）。各个双极性晶体管通过多种方法的方式互连来执行有用的电路功能；其结果是一个集成电路，它在同一个硅晶体上同时集成了超过100000个器件。
全国自学考试电子技术基础
二 填空题 本大题共15小题，每小题1分，共15分 请在每小题的空格中填上正确答案。错填 不填均无分。16.少数载流子在pn结自建电场力作用下，有规则的运动称为 17.若三极管的发射结正偏，集电结反偏，则三极管处于 状态。18.要使三极管放大电路不失真，必须设置合理的 19.共集电极放大电路输出电压...
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