Frank Thuselt

Willst du die Physik der Halbleiter grundlegend verstehen und dich mit den Prinzipien der elektrischen Leitung und Optoelektronik vertraut machen? Dann ist dieses Buch genau das, was du suchst. Besonderheiten Vorkenntnisse aus der Quantenmechanik brauchst du nicht schon mitzubringen, sondern die benötigten Grundlagen werden, wenn erforderlich, anschaulich erklärt. Mit den bereitgestellten Formeln und Daten wirst du in die Lage versetzt, selbst Berechnungen zu Halbleitermaterialien durchzuführen, und du verstehst so die Funktion der wichtigsten Halbleiter-Bauelemente. Ein Kapitel ist neueren Entwicklungen bei niedrigdimensionalen Halbleitern gewidmet. Beispiele, Übungsaufgaben und Zusammenfassungen erleichtern und vertiefen dein Verständnis, weshalb sich das Buch bestens auch zum Selbststudium eignet. Zielgruppe Bist du Studentin oder Student der Ingenieurwissenschaften/Informationstechnik, oder möchtest du etwas über deinen Physik-Leistungskurs beziehungsweise deine Techniker-Ausbildung hinaus lernen, dann ist dieses Buch genau richtig. Wenn du schon berufstätig bist und dir zusätzliches Wissen aneignen oder vorhandenes auffrischen möchtest, dann wirst du ebenfalls zu diesem Buch greifen. Vorkenntnisse Empfohlen werden Grundkenntnisse der Mathematik und Physik, insbesondere zum Atombau und zum Periodensystem der chemischen Elemente.

Dieses Lehrbuch stellt eine Einführung in die Physik der Halbleiterbauelemente dar, wobei die Betonung auf den physikalischen Grundprinzipien liegt. Es wendet sich insbesondere an Bachelor- und Masterstudenten der Elektro- und Informationstechnik und der Technischen Physik, aber auch an angehende Physiker, die sich mit den Anwendungen der Halbleiterphysik vertraut machen wollen. Die grundlegenden Sachverhalte und Gleichungen werden mit ausführlichen Herleitungen präsentiert. Jedes Kapitel enthält durchgerechnete Beispiele und Aufgaben, die zum Teil unter Verwendung von MATLAB zu lösen sind. Die Lösungsvorschläge dazu sowie eine komprimierte Daten- und Formelsammlung werden online bereitgestellt. Zusammenfassungen, ergänzende Kapitel über Trends und Tendenzen sowie Hinweise auf weiterführende Literatur runden den Text ab.Die vorliegende dritte Auflage wurde dazu genutzt, eine Vielzahl von Korrekturen auszuführen und so das Verständnis zu verbessern.

Der Leser lernt Grundfertigkeiten im Umgang mit einem der numerischen Standardwerkzeuge MATLAB, Scilab und Octave kennen und anwenden. Von Vorteil ist dabei, dass Scilab und Octave als Freeware erhältlich sind. Die Grundzüge dieser Numerikprogramme werden dem Benutzer Schritt für Schritt nahegebracht. Die erworbenen Kenntnisse sind zur Lösung vielfältiger mathematischer, physikalischer und insbesondere ingenieurwissenschaftlicher Aufgaben einsetzbar. Im ersten Teil werden in einfacher und anschaulicher Weise das Arbeiten auf Kommandozeilenebene mit reellen und komplexen Variablen, Vektoren und Matrizen, der zweckmäßige Umgang mit Polynomen sowie die wichtigsten grafischen Ausgabemöglichkeiten beschrieben. Für die Programmierung werden Script-Dateien und Funktionen benutzt. Zu den behandelten numerischen Aufgabenstellungen gehören Lösung von linearen Gleichungssystemen und nichtlinearen Gleichungen, Kurvenanpassung und Interpolation, numerische Integration, Lösung von Differentialgleichungen, sowie Fourier- und Wavelet-Transformation. Daneben werden einige Besonderheiten der Computerarithmetik (z.B. Konvergenzprobleme, Rundungsfehler) gegenüber der „exakten“ Algebra und Analysis herausgearbeitet.