Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Введение 6
Раздел 1
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
Глава 1. ФИЗИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1. Равновесная концентрация свободных носителей
заряда........................................ 12
1.2. Неравновесные носители заряда. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.3. Электропроводность полупроводников . . . . . . . . . . . . . 23
1.4. Законы движения носителей заряда
в полупроводниках . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7
Глава 2. КОНТАКТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.1. Основные определения. Классификация
электрических переходов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2. Физические процессы в электронно-дырочных
переходах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3. Вольт-амперная характеристикар-п-перехода...... 41
2.4. Электрическая модель р-п-перехода . . . . . . . . . . . . . . 51
2.5. Переходные процессы в р-п-переходе. . . . . . . . . . . . . . 54
2.6. Контакты металл-полупроводник . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.7. Гетеропереходы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Глава 3. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ . . . . . . .  . .  . .  .  . . 71
3.1. Общие сведения и классификация диодов . . . . . . . . . . . 71
3.2. Выпрямительные диоды .. ·. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.3. Импульсные диоды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.4. Стабилитроны ................... , . . . . . . . . . . . . . 84
3.5. Варикапы..................................... 87
3.6. Туннельные диоды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.7. Лавинно-пролетные диоды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.8. Диоды Ганна. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
глава 4. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ ................. 115
4.1. Общие вопросы. Устройство, режимы работы
транз.исторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.2. Физические процессы в нормальном активном
режиме. Коэффициенты передачи тока . . . . . . . . . . . . 118
4.3. Модель Эберса-Молла. Статические характеристики
биполярных транзисторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.4. Биполярный транзистор как линейный
четырехполюсник. Параметры транзистора ........ 132
4.5. Эквивалентные схемы .......................... 139
4.6. Переходные и частотные характеристики
биполярного транзистора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
4.7. Импульсный режим работы. Транзисторный ключ... 148
4.8. Разновидности биполярных транзисторов . . . . . .  . . . 154
Глава 5. ТИРИСТОРЫ . . . . . . . . . .  . . . . . . . .  . . . . . . . . . .  . . 159
5.1. Общие сведения. Устройство. Режимы работы ...... 159
5.2. Основные физические процессы. Принцип действия . . 161
5.3. Переходные процессы и импульсные свойства
тиристоров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 7
5.4. Разновидности тиристоров. Параметры и модели
тиристоров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 73
Глава 6. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ . . . .  . .  . . . . . .  .  . . . . . .  178
6.1. Общие сведения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 78
6.2. Формирование канала в МДП-транзисторах. . . . . . . . . 180
6.3. Общие принципы управлеция проводимостью канала
в полевых транзисторах. Статические вольт-амперные
характеристики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
6.4. Моделирование полевых транзисторов ........... 194
6.5. Полевой транзистор как линейный четырехполюсник.
Параметры транзисторов. Эквивалентные схемы . . . . 196
6.6. Частотные и импульсные свойства полевых
транзисторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
6.7. Разновидности полевых транзисторов. Силовые
комбинированные транзисторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Глава 7.
Раздел 2
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ
АКТИВНЫЕ И ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ . . . . .  . . . . . . . .  . .  . .  . . . . 205
7.1. Общие сведения. Термины и определения. . . . . . . . . . . 205
7 .2. Электрическая изоляция элементов
полупроводниковых ИС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
7.3. Особенности биполярных транзисторов ИС . . . . . . . . . 211
7.4. Транзисторы ИС типар-п-р.................... 217
7 .5. Интегральные диоды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
7.6. Полевые транзисторы ИС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
7. 7. Пассивные элементы ИС ........ : . . . . . . . . . . . . . . . . 225
Глава8. АНАЛОГОВЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ 228
8.1. Общие сведения. Термины и определения .......... .228
8.2. Источники стабильного тока, напряжения
и опорного напряжения ........................ .230
8.3. Дифференциальные усилители ................... .238
8.4. Операционные усилители ....................... .246
Глава 9. ЦИФРОВЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ............. 249
9.1. Особенности цифровых интегральных схем . . . . . . . . . 249
9.2. Элементарные (базовые) цифровые схемы
на биполярных транзисторах ..................... 251
9.3. Простейшие инверторные (ключевые) схемы
на МДП-транзисторах ........................... 253
9.4. Бистабильные схемы и триггеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
9.5. Логические элементы на биполярных транзисторах. . . 260
9.6. Логические элементы на полевых транзисторах . . . . . . 269
9. 7. Элементы полупроводниковых запоминающих
устройств ..................................... 271
Глава 10. НАНОЭЛЕКТРОНИКА И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ
ЭЛЕКТРОНИКА ............................... 276
10.1. Общие положения. Возможности наноэлектроники
и функциональной электроники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
10.2. Особенности наноэлектронных приборов ........... 279
10.3. Приборы с зарядовой связью ...................... 285
10.4. Элементы акустоэлектроники ....... ~ ............. 293
10.5. Элементы СБИС на цилиндрических магнитных
доменах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
Раздел3
ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ
С ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМ
И ДИНАМИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ
Глава 11. ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ
С ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМ -УПРАВЛЕНИЕМ 301
11.1. Общие сведения ................................ 301
11.2. Основы эмиссионной электроники . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
11.3. Электронно-управляемые лампы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
11.4. Мощные генераторные и модуляторные лампы . . . . . . 317
11.5. Эквивалентные схемы электронных ламп . . . . . . . . . . . 321
11.6. Вакуумные интегральные схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
Глава 12. ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ПРИБОРЫ  . . . . . . . . . . . . . . . 328
12.1. Классификация, устройство и принцип
действия электронно-лучевых приборов ............ 328
12.2. Электронный прожектор с электростатической
фокусировкой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
12.3. Электронный прожектор с магнитной фокусировкой . 336
12.4. Отклоняющие системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
12.5. Экраны электронно-лучевых трубок............... 342
12.6. Особенности электронно-лучевых приборов
различного назначения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 7
Глава 13. ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ СВЧ
С ДИНАМИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ
И ПРОДОЛЬНЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ -
ПРИБОРЫ ТИПА О . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
13.1. Общие сведения................................ 361
13.2. Клистроны. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
13.3. Лампы бегущей волны. Устройство ЛБВО.
Замедляющие системы ......................... 377
13.4. Физические процессы в ЛБВО . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
13.5. Параметры и характеристики ЛЕВО . . . . . . . . . . . . . . . 386
13.6. Лампы обратной волны типа О. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
Глава 14. ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ СВЧ с ДИНАМИЧЕСКИМ
УПРАВЛЕНИЕМ И СКРЕЩЕННЫМИ ПОЛЯМИ -
ПРИБОРЫ ТИПАМ . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
14.1. Общие сведения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
14.2. Магнетроны. Движение электронов в скрещенных
полях ........................................ 396
14.3. Колебательная система магнетрона. . . . . . . . . . . . . . . . 400
14.4. Характеристики и параметры магнетронов . . . . . . . . . 405
14.5. Приборы магнетронного типа .................... 410
Раздел4
ПРИБОРЫ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ.
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ
Глава 15. ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ПРИБОРЫ И ИНДИКАТОРЫ 416
15.1. Общие сведения................................ 416
15.2. Элементарные процессы в газовых разрядах . . . . . . . . 418
15.3. Приборы тлеющего разряда. Плазменные панели . . . . 422
15.4. Приборы дугового разряда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
15.5. Электровакуумные и Электролюминесцентные
индикаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
15.6. Пассивные индикаторы. Жидкокристаллические
индикаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
15.7. Сравнение индикаторов различного типа........... 449
Глава 16. ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
16.1. Общие сведения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
16.2. Оптические явления в полупроводниках . . . . . . . . . . . 452
16.3. Светодиоды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
16.5. Оптопары . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . 491
16.6. Солнечные преобразователи ...................... 496
16. 7. Электровакуумные фотоприемники. . . . . . . . . . . . . . . . 508
Раздел 5
ПРИБОРЫ КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
Глава 17. ОСНОВЫ КВАНТОВОГО УСИЛЕНИЯ .  . . . .  . . . . . .  . . 521
17.1: Индуцированные и спонтанные переходы ........... 521
17.2. Усиление в квантовых системах ....... .......... 526
17 .3. Основные элементы устройства квантовых
генераторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
17.4. Условия баланса мощности и фаз в лазерах
(оптических квантовых генераторах) .............. 534
17 .5. Спектр и характеристики излучения квантовых
генераторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
Глава 18. КВАНТОВЫЕ ПРИБОРЫ СВЧ-ДИАПАЗОНА (МАЗЕРЫ) 540
18.1. Активное вещество твердотельных мазеров.
Парамагнитные уровни энергии . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540
18.2. Квантовые парамагнитные усилители . . . . . . . . . . . . . . 546
18.3. Охлаждение мазеров и их параметры ............... 552
18.4. Квантовые генераторы СВЧ -диапазона . . . . . . . . . . . . . 554
Глава 19. ГАЗОВЫЕ ЛАЗЕРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
19.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
19.2. Процессы создания инверсии населенностей
в газовых лазерах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
19.3. Атомарные газовые лазеры. Гелий-неоновый лазер . . . 561
19.4. Ионные лазеры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
19.5. Молекулярные газовые лазеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
19.6. Разновидности газовых лазеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
Глава20. ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕИЖИДКОСТНЫЕЛАЗЕРЫ ......... 574
20.1 Особенности активных сред ...................... 574
20.2. Системы накачки ............................... 577
20.3. Рубиновый лазер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
20.4. Лазеры на средах, активированных неодимом . . . . . . . 586
20.5. Жидкостные лазеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 589
20.6. Режимы работы и основные характеристики
твердотельных лазеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594
Глава 21. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ИНЖЕКЦИОННЫЕ ЛАЗЕРЫ . . 603
21.1. Полупроводниковые материалы, используемые
в источниках излучени.а . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603
21.2. Инжекционные полупроводниковые лазеры на основе
гомопереходов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606
21.З. Инжекционные лазеры на основе гетеропереходов . . . 611
21.4. Разновидности полупроводниковых лазеров . . . . . . . . 617
Раздел 6
ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ
Глава 22. ШУМЫ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ . . . .  . . . . . . . .   . 622
22.1. Общие сведения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622
22.2. Источники шумов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623
22.З. Методы описания шумов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 629
22.4. Шумы электронных приборов различного типа . . . . . . 633
Глава 23. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ УСЛОВИЯ РАБОТЫ,
РЕЖИМЫ И НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ. .... 644
23.1. Эксплуатационные условия, параметры и режимы
работы электронных приборов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 644
23.2. Радиационная стойкость электронных приборов . . . . 64 7
23.3. Надежность электронных приборов . . . . . . . . . . . . . . . 673
Приложение 1. Основные параметры Si, GaAs и Ge ............ 679
' Приложение 2. Основные уравнения, используемые
для анализа работы электронных приборов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 681
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 690
Список основных использованных обозначений . . . . . . . . . . . . . . . 692