Dispositivos Semiconductores: Principios Y Modelos (Registro nro. 2754)
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| 000 -LEADER | |
|---|---|
| fixed length control field | 14040nam a22001817a 4500 |
| INTERNATIONAL STANDARD BOOK NUMBER | |
| ISBN | 978-987-1609-40-6 |
| NÚMERO DE CLASIFICACION DECIMAL DEWEY | |
| Numero de Clasificacion | 621.3 |
| Numero de Item | j94d |
| ENTRADA PRINCIPAL--NOMBRE DE AUTOR | |
| Autor | Pedro Julián |
| TITULO | |
| Titulo | Dispositivos Semiconductores: Principios Y Modelos |
| NUMERO DE EDICION | |
| Número de Edicion | 1 Edición |
| PUBLICACION, DISTRIBUCION, ETC. (IMPRESION) | |
| Lugar de Publicacion | Buenos Aires |
| Nombre de la Editorial | Alfaomega |
| Año de Publicación | 2013 |
| DESCRIPCION FISICA | |
| Número de Paginas | 262 p. |
| FORMATO DE NOTAS DE CONTENIDO | |
| Formato de Notas de Contenido | Mensaje del editor IX Sobre el autor XI Prefacio XVII 1. Modelos de circuitos eléctricos 1 1.1. Bloques constitutivos de modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1.1. Resistores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1.2. Capacitores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.3. Inductores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1.4. Memristores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1.5. Fuentes independientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1.6. Fuentes controladas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1.7. Convenciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2. Clasificación de modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.1. Modelos según la amplitud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.2. Modelos según la frecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.3. Construcción de modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2. Introducción a los semiconductores 19 2.1. Bandas de Energía en Silicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2. Equilibrio Térmico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.3. Dopado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.3.1. Dopado Tipo N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.3.2. Dopado Tipo P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.3.3. Compensación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.4. Mecanismos de conducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.4.1. Arrastre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.4.2. Densidad de corriente de arrastre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.4.3. Difusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.4.3.1. Densidad de corriente de difusión . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.4.4. Resistividad de una lámina de Silicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 2.5. Potenciales relativos en Silicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3. Juntura Semiconductora y Diodos 57 3.1. Descripción Cualitativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.2. Electroestática de la Juntura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.3. Modelo de DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.3.1. Ley de la Juntura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.3.2. Solución en directa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.3.3. Solución en inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 3.3.4. Desviaciones del comportamiento ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.3.4.1. Efectos de la temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3.4. Modelo Lineal Incremental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 3.5. Modelo de AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.5.1. Capacidad en inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.5.2. Capacidad en directa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 3.6. Mecanismos de ruptura inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 3.6.1. Efecto Túnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 3.6.2. Efecto Avalancha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4. Capacitor MOS 91 4.1. Descripción Cualitativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.2. Electroestática del capacitor MOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 4.2.1. Potencial de Banda Plana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.2.2. Acumulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.2.3. Vaciamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 4.2.4. Inversión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 4.3. Modelo de AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 4.4. Otras configuraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 4.4.1. Capacitor MOS sobre un sustrato P y gate P . . . . . . . . . . . . . . . 109 4.4.2. Capacitor MOS sobre un sustrato N y gate N . . . . . . . . . . . . . . . 110 4.4.3. Capacitor MOS sobre un sustrato N y gate P . . . . . . . . . . . . . . . 112 5. Transistor MOS 115 5.1. Descripción cualitativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 5.2. El transistor NMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 5.2.1. Principio básico de funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 5.2.2. Derivación simplificada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 5.2.3. Derivación avanzada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 5.2.3.1. Modelo referido al Sustrato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 5.2.4. Modelo referido al source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 5.2.5. Desviaciones del comportamiento ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 5.2.5.1. Modulación de la longitud del canal . . . . . . . . . . . . . . 139 5.2.5.2. Efectos de la temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 5.2.5.3. Corriente subumbral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 5.3. El transistor PMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 5.3.1. Principio básico de funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 5.3.2. Derivación simplificada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 5.3.3. Derivación avanzada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 5.3.3.1. Modelo referido al Sustrato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 5.3.3.2. Modelo referido al source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 5.3.4. Desviaciones del comportamiento ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 5.4. Modelo lineal incremental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 5.4.1. MLI referido al sustrato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 5.4.1.1. Zona de triodo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 5.4.1.2. Zona de saturación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 5.4.2. MLI referido al source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 5.4.2.1. Zona de triodo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 5.4.2.2. Zona de saturación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 5.5. Modelo de AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 5.5.1. Capacidad de gate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 5.5.1.1. Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 5.5.1.2. Triodo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 5.5.1.3. Saturación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 5.5.2. Capacidad de junturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 5.5.3. Capacidad de solapamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 5.5.4. Límite de validez del modelo de AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 6. Transistores Bipolares 175 6.1. Descripción cualitativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 6.2. Modelo de DC del transistor PNP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 6.2.1. Región de conducción activa directa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 6.2.2. Región de conducción activa inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 6.2.3. Región de saturación y el Modelo de Ebers-Moll . . . . . . . . . . . . . 190 6.2.4. Modelos Simplificados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 6.2.5. Desviaciones del comportamiento ideal . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 6.2.5.1. Corriente de pérdida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 6.2.5.2. Ganancia de corriente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 6.3. Modelo de DC del transistor NPN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 6.3.1. Región de conducción activa directa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 6.3.2. Región de conducción activa inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 6.3.3. Región de saturación y el Modelo de Ebers-Moll . . . . . . . . . . . . . 217 6.3.4. Modelos Simplificados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 6.4. Modelo Lineal Incremental (MLI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 6.4.1. El modelo híbrido- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 6.5. Modelo de AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 6.5.1. Capacidad de vaciamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 6.5.2. Capacidad de carga de la base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 6.5.3. Límite de validez del modelo de AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 A. Conducción: conceptos auxiliares 235 A.1. Tiempo de tránsito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 A.2. Efecto Hall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 B. Electroestática 239 C. Potenciales de contacto 243 D. Modelos de SPICE 247 D.1. Fuentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 D.1.1. Fuentes independientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 D.1.2. Fuentes dependientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 D.2. Dispositivos pasivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 D.2.1. Resistencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 D.2.2. Capacitores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 D.2.3. Inductores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 D.2.4. Inductores mutuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 D.3. Dispositivos semiconductores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 D.3.1. Diodo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 D.3.2. Transistores bipolares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 D.3.3. Transistores MOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 D.3.3.1. Modelo de nivel 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 D.3.3.2. Modelos de niveles 2 y 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 D.3.3.3. Modelo de nivel 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 |
| RESUMEN, ETC. | |
| Resumen, etc | Este libro brinda una introducción a la electrónica en semiconductores -también llamada de estado sólido? para carreras de Ingeniería en electrónica, electricidad, computadoras, comunicaciones, control y sistemas. Provee una explicación de los mecanismos de conducción eléctrica en Silicio, que luego se utiliza para el desarrollo de cuatro dispositivos fundamentales de la electrónica actual: el diodo de juntura, el capacitor Metal-Óxido-Semiconductor (MOS), el transistor MOS y el transistor bipolar de juntura. Esta obra conduce al estudiante a entender el funcionamiento de cada uno de los dispositivos, partiendo de sus principios fundamentales y que, a partir de allí, comprenda, en profundidad, los diferentes modelos eléctricos que puede utilizar para representarlo, sus alcances y limitaciones. El objetivo principal es que el estudiante conozca y sepa emplear los distintos modelos de los dispositivos electrónicos, de acuerdo al rango de amplitud y frecuencia, para su futura utilización en el diseño y análisis de circuitos. Pedro Julián es Ingeniero Electrónico y Doctor en Control de Sistemas. Profesor Asociado en la Universidad Nacional del Sur e Investigador Independiente del CONICET. Fue Profesor Visitante en la Universidad de Johns Hopkins, EE.UU. e Investigador Visitante en la Universidad de California en Ber... |
| PALABRAS CLAVE | |
| Palabras Claves | Dispositivos |
| -- | Semiconductores |
| TEXTUAL HOLDINGS--UNIDAD BIBLIOGRAFICA BASICA | |
| Existencias | 5 |
| ADDED ENTRY ELEMENTS (KOHA) | |
| Koha item type | Libros |
| Withdrawn status | Lost status | Permanent Location | Current Location | Date acquired | Cost, normal purchase price | Full call number | Accession Number | Koha item type |
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| Biblioteca Unipaz | Biblioteca Unipaz | 2015-06-08 | 115305.00 | 621.3 j94d | 9789871609406 | Libros | ||
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