INDICE Prologo I. Semiconductores 1.1. clasificación de los materiales desde el punto de vista eléctrico 1.2. Estructura electrónica de los materiales sólidos 1.3. conductores, semiconductores y aislantes 1.4. semiconductores intrínsecos 1.4.1. Portadores de carga: concepto de hueco 1.4.2. interpretación del esquema de bandas de energía 1.4.3. Fenómenos de conducción 1.4.4. Fenómenos de excitación de portadores 1.5. Semiconductores extrínsecos 1.5.1. Semiconductor tipo n 1.5.2. Semiconductor tipo p 1.6. Ley de acciones de masas Cuestiones y problemas II. Procesos de transporte de carga en semiconductores 2.1. calculo de la concentración de portadores a a temperatura ambiente 2.2. efecto de la temperatura en la concentración de portadores 2.2.1. distribución en energía de los portadores 2.2.2. calculo de la concentración de portadores 2.2.3. concertación de portadores intrínsecos 2.3. Determinación del nivel de Fermi en un semiconductor 2.4. Procesos de conducción en semiconductores 2.5. Procesos de difusión 2.5.1. Semiconductores con dopaje no uniforme: curvatura de las bandas de energía 2.5.2. constancia del nivel de Fermi 2.6. Procesos de inyección de portadores 2.6.1. Tiempo de vida de los portadores 2.6.2. Longitud de difusión Cuestiones y problemas III. Diodos semiconductores: unión P-N 3.1. la unión P-N 3.1.1. comportamiento de la unión p -n sin polarización externa 3.1.2. la unión p-n polarizada con un voltaje externo 3.2. Variación del voltaje en la región de carga espacial 3.3. Calculo de la corriente a través de la unión P-N 3.3.1. Concentración de portadores cuANdo no hay voltaje aplicado (V=0) 3.3.2. Concentración de portadores con un voltaje aplicado (V=0) 3.3.4. régimen de ruptura 3.4. Curva característica intensidad-voltaje del diodo 3.5. Capacidad asociada a la unión 3.5.2. Carga acumulada en la región de carga espacial 3.5.2. Carga acumulada en la regiones neuras 3.5.3. Tiempo de conmutación del diodo (*) Cuestiones y problemas
IV. Contactos metal-semiconductor 4.1. contacto barrera o rectificante 4.1.1. diagrama de energía antes de formar el contacto: función de trabajo y afinidad electrónica 4.1.2. formación del contrato 4.2. Contacto Ohmico 4.3. Curva característica I-V de la unión metal-semiconductor 4.3.1. Contacto barrera 4.3.2. Contacto óhmico 4.4. Influencia de los estados superficiales (*) 4.5. Medida de la altura de l abarrera de contacto (*) 4.6. Aplicaciones de los contactos metal-semiconductor 4.6.1. Diodos Schottky 4.6.2. Contacto óhmicos para terminales de salida Cuestiones y problemas V. Aplicaciones de los diodos semiconductores 5.1. El diodo como elemento rectificador 5.2. Circuitos limitadores 5.3. Estabilizadores de tensión: diodos Zener 5.4. Diodos especiales (*) 5.4.1. Diodos inversos 5.4.2. Diodos túnel 5.4.3. Diodos de capacidad variable. varactores 5.4.4. Diodos p-i-n 5.5. Dispositivos optoelectronicos 5.5.1. Fotoconductores (*) 5.5.2. Diodos detectores de radiación: fotodiodos 5.5.3. Células solares 5.5.4. Diodos emisores de luz 5.5.5. Diodos láser Cuestiones y problemas VI. Transistores bipolares 6.1. Transistores bipolares de unión: descripción y nomenclatura 6.2. Funcionamiento del transistor 6.2.1. Operación en la región activa 6.2.2. Parámetros de diseño del transistor 6.2.3. Parámetros de funcionamiento como amplificador 6.3. Curvas características I-V de los transistores 6.3.1. Modelo de Ebers-Moll (*) 6.3.2. Curvas I-V para la configuración de base común 6.3.3. Curvas I-V para la configuración emisor común 6.4. Efecto de modulación de la anchura de la base 6.5. Comportamiento en corriente alterna: circuito equivalente del transistor para señales pequeñas 6.5.1. Circuito equivalente en la configuración de base común 6.5.2. Circuito equivalente en la configuración de em. común 6.6. Comportamiento del transistor frente a pulsos de corriente (*) Cuestiones y problemas VII. Estructuras metal-aislante-semiconductor
7.1. La estructura Mos ideal 7.2. Potencial de superficie 7.3. Capacitancia de la estructura Mos ideal 7.3.1. calculo de la carga acumulada 7.3.2. capacidad de la estructura Mos ideal: efecto de la tensión aplicada 7.4. Desviaciones del comportamiento ideal (*) 7.5. Condensaciones Mos y dispositivos de acoplamiento de carga (CCD) (*) Cuestiones y problemas VIII. Transistores de efecto campo (JFET, MESFET y MOSFET) 8.1. El transistor de efecto campo de unión (JFET) 8.1.1. descripción del transistor 8.1.2. Comportamiento cualitativo del JEFT 8.2. Calculo de las características intensidad-voltaje del JFET 8.3. Circuito equivalente del JFET para señales pequeñas (*) 8.4. El transistor de unión metal-semiconductor (MESFET) 8.5. Curvas características intensidades-voltaje del MESFET 8.6. Transistor metal-oxido-semiconductor de efecto Campo (MOSFET) Estructura básica del MOSFET 8.6.2. Descripción cualitativa del funcionamiento del MOSFGET 8.7. Calculo de las características intensidad-voltaje del MOSFET 8.8. Circuito equivalente del MOSFET para señales pequeñas (*) 8.9. Otros tipos de MOSFET (*) 8.10. Aspectos tecnológicos del MOSFET Cuestiones y problemas IX. Aplicación de los transistores como dispositivos amplificadores 9.1. Circuitos amplificadores 9.2. El transistor bipolar como amplificador 9.2.1. circuito amplificador de base común 9.2.2. circuito amplificador de emisor común 9.3. Determinación del punto de funcionamiento del transistor en el circuito amplificador 9.3.1. circuito de entrada: determinación de la corriente de base 9.3.2. Circuito de salida. Recta de carga estática 9.3.3. circuito amplificador con una fuente de alimentación única 9.3.4. Acoplamiento de señales 9.3.5. Efecto de la resistencia de carga: recta de carga dinámica 9.4. Estabilidad del punto de trabajo 9.4.1. circuito de polarización universal o autopolarización 9.4.2. Factores de estabilidad en el punto de trabajo (*) 9.5. Amplificadores con transistores de efecto campo de unión 9.6. Amplificadores con transistores tipo MOSFET 9.7. Respuesta en crecencia de los amplificadores 9.7.1. Región de bajas frecuencias 9.7.2. Región de altas frecuencias Cuestiones y problemas X. Otros tipos de amplificadores 10.1. Amplificadores de potencia 10.1.1. criterios generales de diseño
10.1.2. amplificador acoplado por transformador 10.2. El amplificador “seguidor de emisor” como etapa de potencia (operación clase A, B y C) 10.3.1. amplificador clase b de transistores complementarios (amplificador tipo “push-pull”) 10.3.2. amplificadores sintonizados 10.4. Circuito amplificador con entrada flotante: amplificador diferencial 10.5. amplificadores multietapa o en cascada (*) Cuestiones y problemas XI. Amplificadores realimentados y operacionales 11.1. Amplificadores realimentados 11.2. características de los amplificadores realimentados 11.2.1. distintas configuraciones del circuito de realimentación 11.2.2. estabilidad en la amplificación 11.2.3. resistencia de entrada y de salida del amplificador realimentado 11.2.4. efecto de la realimentación en la achura de banda 11.3. Ejemplos de circuitos amplificadores realimentados 11.4. Amplificadores operacionales 11.4.1. Características del amplificador operacional 11.4.2. realimentación operacional: concepto de tierra virtual 11.5. Aplicaciones de los amplificadores operacionales 11.5.1. Circuito amplificador sumador 11.5.2. Circuito amplificador restador 11.5.3. Circuito integrador 11.5.4 Circuito diferenciador 11.5.5. Circuito medidor de corriente 11.5.6. Circuito seguidor de voltaje 11.5.7. Circuito amplificador logarítmico 11.5.8. el amplificador i nstrumental (*) 11.5.9. calculo analógico mediante amplificadores operacionales Cuestiones y problemas XII. Electrónica digital 12.1. sistema binario 12.2. puertas lógicas 12.3. algebra de Boole 12.4. implementación de puertas lógicas (*) 12.5. algunos ejemplos de circuitos digitales 12.5.1. circuito sumador 12.5.2. circuitos osciladores biestables (flips-flop) 12.5.3. circuitos de memoria Cuestiones y problemas XIII. Tecnología de dispositivos microelectrónicos 13.1. circuitos integrados monolíticos 13.2. tecnología planar 13.3. crecimiento de silicio monocristalino 13.4. crecimiento de la capa epitaxial de silicio 13.5. formación de capas finas aislantes 13.5.1. oxido de silicio 13.5.2. oxido de silicio
13.5.2. Nitruro de silicio 13.6. litografía 13.7. Proceso de dopaje de un semiconductor 13.7.1. difusión de impurezas 13.7.2. Implantación iónica 13.8. Metalizaciones 13.8.1. evaporación térmica 13.8.2. pulverización catódica 13.8.3. deposición química en fase vapor 13.8.4. materiales utilizados en las metalizaciones A. Apéndice: análisis de circuitos A.1. Leyes de Kirchhoff A.2. Circuitos con elementos no lineales A.3. Algunas nociones sobre fuentes de alimentación Cuestiones y problemas Constancias físicas Bibliografía Índice de materias