П.1. Фундаментальные физические постоянные
Числовые значения констант даны с таким числом знаков, чтобы при возможном их уточнении изменение произошло не более чем на единицу в предпоследней значащей цифре.
Скорость света в вакууме
с= 2, 9979∙ 108 м/с.
Постоянная Планка
h = 6, 62∙ 10-34 Дж.c,
ћ = h/2π = 1, 05∙ 10-34 Дж·c.
Заряд электрона
е = 1, 60∙ 10-19 Кл,
Масса покоя электрона
me = 9, 108∙ 10-31 кг.
Число Фарадея
F = eNa = 9, 6485∙ 104 Кл/моль,
где Na – число Авогадро;
Na = 6, 022∙ 1023 моль-1.
Постоянная Больцмана
1, 3807∙ 10-23 Дж/ К,
где R – универсальная газовая постоянная;
R = 8, 314 Дж/(моль К).
Магнитная постоянная
μ 0=12, 56·10-7 Гн/м
Электрическая постоянная
ε 0=8, 85·10-12 Ф/м.
Абсолютный нуль температуры
0К = -273, 15º С.
П.2. Свойства полупроводников
| Наименование параметра
| Ge
| Si
| GaAs
| | Атомный номер
|
|
|
| | Атомная масса
| 72, 59
| 28, 08
| 72, 32
| | Кристаллическая структура
| решетка
типа алмаза
| решетка
типа алмаза
| решетка
типа цинк.
обманки
| | Постоянная решетки, нм
| 0, 566
| 0, 543
| 0, 563
| | Концентрация атомов, 1028 м -3
| 4, 42
| 4, 99
| 1, 3
| | Плотность (при 250С), 103 кг м -3
| 5, 32
| 2, 33
| 5, 3
| | Твердость по шкале Мооса
| 6, 25
|
| -
| | Относительная диэлектрическая проницаемость
|
|
| 11, 1
| | Показатель преломления
| 4, 1
| 3, 42
| 3, 4
| | Работа выхода, эВ
| 4, 78
| 4, 8
| -
| | Термическая ширина запрещенной зоны, эВ
экстраполированная к 0К
при 300К
|
0, 74
0, 67
|
1, 21
1, 12
|
1, 52
1, 43
| | Температура плавления, º С
|
|
|
| | Температура кипения, º С
|
|
| -
| | Теплоемкость (при 300К) Дж/(моль К)
| 22, 919
| 19, 483
| -
| | Линейный коэффициент теплового расширения, 10-6 К-1
| 6, 1
| 4, 2
|
| | Теплопроводность, Вт/м (25º С)
| 58, 6
| 83, 7
|
| | Подвижность (при 300 К)
дырок, см2/(Вс)
электронов, см2/(Вс)
|
|
|
| | Коэффициент диффузии (300 К)
электронов, см2/с
дырок, см2/с
|
|
|
| | Критическая напряженность поля
для электронов, В/см
для дырок, В/см
|
|
|
-
| | Критическая скорость
электронов, 104 м/с
дырок, 104 м/с
|
3, 2
2, 4
|
3, 3
2, 8
|
-
-
| | Удельное сопротивление собственного полупроводника (300 K), Ом.см.
|
| 2, 3·105
| -
| | Относительная эффективная масса
электронов
дырок
|
0, 12
0, 28
|
0, 26
0, 49
|
0, 043
0, 68
| | Концентрация собственных носителей заряда каждого знака (300 К), см-3
| 2, 5·1013
| 1, 5·1010
| 9, 21· 1013
|
П.3. Некоторые единицы системы СИ
Основные единицы
| Величина
| Символ
| Наименование
| Обозначение
| Размерность
| | Длина
| L
| метр
| м
| L
| | Масса
| m
| килограмм
| кг
| M
| | Время
| t
| секунда
| с
| T
| | Электрический ток
| I
| Ампер
| А
| I
| | Температура
| T
| Кельвин
| К
| Θ
| | Сила света
| Iv
| кандела
| Кд
| J
|
Некоторые производные механические единицы
| Величина
| Символ
| Наименование
| Обозначение
| Размерность
| | Плоский угол
| α, β, φ
| радиан
| рад
| –
| | Телесный угол
| ω
| стерадиан
| ср
| –
| | Площадь
| S
| квадратный метр
| м2
| L2
| | Объем
| V
| кубический метр
| м3
| L3
| | частота
| f
| Герц
| Гц
| Т -1
| | угловая частота
| ω
| радиан в секунду
| рад/с
| Т -1
| | скорость
| υ
| метр в секунду
| м/с
| LТ -1
| | ускорение
| а
| метр на секунду в квадрате
| м/с2
| LТ -2
| | угловая скорость
| ω
| радиан в секунду
| рад/с
| Т-1
| | Длина волны
| λ
| метр
| м
| L
| | Плотность
| ρ
| килограмм на кубический метр
| кг/м3
| ML-3
| | Работа
| W
| джоуль
| Дж
| ML2T-2
| | Мощность
| Р
| ватт
| Вт
| ML2T-3
| | Энергия
| Е
| джоуль
| Дж
| ML2T-2
|
Некоторые производные единицы электрических величин
| Величина
| Символ
| Наименование
единицы
| Обозначение
единицы
| Размерность
| | Количество электричества
| Q
| кулон
| Кл
| TI
| | Напряженность эл. поля
| E
| вольт на метр
| В/м
| LMT -3I -1
| | Электрический потенциал
| V
| вольт
| В
| L2MT -3I -1
| | Емкость
| C
| фарада
| Ф
| L-2M-1T4I2
| | Сопротивление
| R
| Ом
| Ом
| L2MT -3I -2
| | Удельное сопротивление
| ρ
| Ом∙ метр
| Ом·м
| L3MT -3I -2
| | Проводимость
| G
| сименс
| См
| L-2M-1T3I2
| | Удельная проводимость
| γ
| сименс на метр
| См/м
| L-3M-1T3I2
| | Плотность тока
| j
| ампер на квадратный метр
| А/м2
| L -2I
| | Электрическая мощность
| P
| Ватт
| Вт
| L2MT -3
| | Электрическая энергия
| W
| Джоуль
| Дж
| L2MT -2
| | диэлектрическая проницаемость относительная
| ε
| –
| –
| –
|
Некоторые производные единицы магнитных величин
| Величина
| Символ
| наименование единиц
| обозначение единиц
| Размерность
| | напряженность магнитного поля
| H
| ампер на метр
| А/м
| L -1I
| | магнитный поток
| Ф
| вебер
| Вб
| L 2MT -2I -1
| | магнитная индукция
| В
| тесла
| Тл
| MT -2I -1
| | магнитная проницаемость, относительная
| μ
| –
| –
| –
| | индуктивность
| L
| генри
| Гн
| L 2MT -2I -2
| | взаимная индуктивность
| M
| генри
| Гн
| L 2MT -2I -2
| | магнитное сопротивление
| R
| ампер на вебер
| А/Вб
| L2M -1T 2I 2
| | намагниченность
| J
| ампер на метр
| А/м
| L -1I
|
П.4. Внесистемные единицы, допускаемые к применению
| Величина
| Символ
| Наименование единиц
| обозначение единиц
| Размерность
| | Объем
| V
| литр
| л
| L3
| | Плоский угол
| α, β
| градус
минуты
секунда
| º
‘
“
| -
-
-
| | Время
| t
| минута
час
| мин
ч
| Т
Т
| | Температура
| t
| градус Цельсия
| º С
| Θ
| | Энергия
| E
| электрон вольт
| эВ
| L 2MT -2
|
П.5. Плотность некоторых твердых тел
| Твердое тело
| Плотность, 103/м3
| | Алюминий
Висмут
Вольфрам
Железо (чугун, сталь)
Золото
Каменная соль
Латунь
Марганец
Медь
Никель
Платина
Свинец
Серебро
Уран
| 2, 70
9, 80
19, 3
7, 87
19, 3
2, 20
8, 55
7, 40
8, 93
8, 80
21, 4
11, 3
10, 5
18, 7
|
Библиографический список
1. Раннев, Г.Г. Методы и средства измерений / Г.Г. Раннев, А.П. Тарасенко. – М.: ИЦ «Академия», 2003. – 336с.
2. Физический практикум / А.М. Сарженский и др. – М.: изд-во «Университетское», 1986. – 352с.
3. Павлов, П.В. Физика твердого тела / П.В. Павлов, А.Ф. Хохлов. – М.: Высшая школа, 2000. – 366с.
4. Викулин, И.М. Физика полупроводниковых приборов / И.М. Викулин, В.Н. Стафеев. – М.: Радио и связь, 1990. – 264с.
5. Епифанов, Г.И. Физика твердого тела / Г.И. Епифанов. – М.: Высшая школа, 1977. – 288с.
6. Епифанов, Г.И. Физические основы конструирования и технологии РЭА и ЭВА / Г.И. Епифанов, Ю.А. Мома. – М.: Сов. радио, 1979. – 352с.
7. Физика твердого тела: Лабораторный практикум. / под. ред. А.Ф. Хохлова, том 1. – М.: Высшая школа, 2001. – 364с.
8. Степаненко, И.И. Основы микроэлектроники / И.И. Степаненко. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2000. – 488с.
9. Чертов, А.Г. Задачник по физике / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. – М.: изд. физ.-мат. литературы, 2003. – 640с.
10. Терехов, В.А. Задачник по электронным приборам / В.А. Терехов. – М.: Энергоиздат, 1983. – 280с.
11. Головко, О.П. Физические основы электронной техники в примерах и задачах / О.П. Головко. – К.: УКМВО, 1990. – 52с.
12. Коровин, Н.В. Общая химия / Н.В. Коровин. – М.: Высшая школа, 2003. – 557 с.
13. Пихтин А.И. Оптическая и квантовая электроника / А.И. Пихтин – М.: Высш. шк., 2001 – 577 с.
Учебное издание
Игумнов Владимир Николаевич
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ
практикум
Редактор
Компьютерный набор
Компьютерная верстка
Корректор
Подписано в печать. Формат 60× 84 1/16.
Бумага. Печать офсетная.
Усл.п.л.. Уч.-изд.л..
Тираж экз. Заказ №. С-.
Марийский государственный технический университет
424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
Отдел оперативной полиграфии
Марийского государственного технического университета
424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
|