Предисловие редактора. 
Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники

Автор настоящей книги задумывал ее как учебное пособие для студентов факультета электроники и компьютерных технологий Московского государственного института электронной техники (технического университета), обучающихся по направлению 210 100 «Электроника и микроэлектроника» (210 100.62 — бакалавр, 210 100.68 — магистр) и по инженерным специальностям 210 104.65 «Микроэлектроника и твердотельная электроника», 210 108.65 «Микросистемная техника», 10 803.65 «Микроэлектроника и полупроводниковые приборы», 210 601.65 «Нанотехнологии в электронике» и специализирующихся в области проектирования и технологии изготовления полупроводниковых интегральных схем.

В учебном пособии использованы материалы лекционных курсов «Элементы твердотельной электроники и микроэлектроники», «Физика полупроводниковых приборов» «Физика полупроводников и полупроводниковых приборов», а также факультативных курсов, прочитанных автором студентам МИЭТ (ТУ) на протяжении более 30 лет. Материалы дополнены новыми сведениями в области теории и проектирования полупроводниковых приборов с субмикронными размерами активных областей и приборов на новых полупроводниковых материалах микроэлектроники.

В то же время содержание учебного пособия по объему и глубине изложения выходит далеко за пределы учебных планов указанных направлений (специальностей). В книге нашли отражения также и результаты многочисленных научных исследований автора в области физики кремниевых и арсенидгаллиевых полупроводниковых приборов, в том числе МДПи биполярных транзисторов, гетеропереходных полевых транзисторов, СВЧ приборов. Обладая разносторонними знаниями как в области физики, так и в области проектирования полупроводниковых приборов, автор при изложении материала обращает внимание на особенности использования изучаемого прибора в интегральных схемах, исследует предельные возможности приборов, большое внимание уделяет рассмотрению моделей приборов для схемотехнического применения.

К сожалению, автор не успел увидеть свою книгу изданной. Книга редактировалась уже после его скоропостижной кончины. Этим он лишил нас возможности проводить научные и методические дискуссии по вопросам, возникающим в процессе редактирования.

Отдавая дань научной и педагогической деятельности Виктора Игоревича Старосельского, редактор стремился сохранить рукопись в том виде, в каком она была написана автором и не исправлял ее даже в том случае, если придерживался другой точки зрения. Коррекции подвергались только явные опечатки и неточности в формулах и тексте.

В полном виде учебное пособие предназначено для студентов, освоивших курсы физики твердого тела и физики полупроводников, хотя для удобства пользования в него включена глава, содержащая краткие сведения из физики полупроводников.

Ограниченный объем учебного пособия позволяет охватить только базовые элементы современной микроэлектроники: р-п переходы, полупроводниковые диоды, транзисторы со структурой металл—диэлектрик—полупроводник, биполярные транзисторы, контакты металл-полупроводник, полевые транзисторы с управляющим барьерным переходом и гетеропереходные полевые и биполярные транзисторы.

Свойства всех полупроводниковых приборов, включенных в материал учебного пособия, рассматриваются с единых методических позиций. Вначале описываются устройство и принцип действия приборов, анализируются их статические характеристики в рамках максимально упрощенной идеализированной модели, после чего рассматриваются особенности реальных приборов, не учтенные простой моделью. Затем анализируются механизмы внутренней инерционности прибора, определяющие его частотные и импульсные характеристики. Большое внимание уделяется анализу эффектов малых размеров, которые определяют предельные характеристики современных приборов микроэлектроники. В заключение рассматриваются методы схемотехнического моделирования приборов и приводятся их эквивалентные схемы. Для каждого прибора делается краткий обзор современных методов их структурной реализации в интегральных схемах. Отдельные разделы посвящены масштабированию МДП-транзисторов и сравнительному анализу принципов действия, свойств и областей применения наиболее важных активных приборов современной микроэлектроники — нолевых и биполярных транзисторов.

Для удобства пользования в приложениях даны главные сведения о физических свойствах основных полупроводниковых материалов микроэлектроники.

В целом учебное пособие безусловно полезно не только студентам указанных выше направлений (специальностей), но также и в сокращенном виде для обучения студентов родственных направлений, изучающих элементы твердотельной электроники. Материал книги может быть полезен научным работникам инженерам и аспирантам, не получившим достаточно широкого образования в области физики полупроводниковых приборов и стремящимся получить необходимые профессиональные знания.

10. Л. Парменов