Servus, könnt ihr einem Physikstudiums-Abbrecher auf die Sprünge helfen,
wo ich eine möglichst knappe und dabei halbwegs vollständige
Beschreibung finde, welche mikroskopischen Prozesse im Inneren eines
Transistors eine Rolle spielen?
Da es um eine mikroskopische Beschreibung geht, denke ich dass diese
erst einmal universell für bipolar- und FE-Transistoren gilt. Korrigiert
mich, wenn nicht.
Ich bin mit meinem halben Physikstudium hier sozusagen der Einäugige
unter den Blinden und soll für unser Labor eine Simulation bestimmter
Prozesse erstellen, die eng mit den Prozessen in Transistoren
zusammenhängen. Dabei geht es nicht um Ersatzschaltbilder, wie sie in
SPICE zur Anwendung kommen, sondern ausgehend von den
Diffusionsgleichungen der Ladungsträger, ihrer Mobilität usw. sowie den
makroskopischen Dimensionen der Halbleiter sollen Effekte wie
Spannungsfestigkeit, Sperrströme, Frequenzgang usw. simuliert werden.
Ich erwarte hier natürlich keine Lösung unseres sehr oberflächlich
beschriebenen Problems. Aber kennt ihr zufällig ein Buch, das die
benötigten Gleichungen beschreibt, insbesondere diejenigen, die z.B. für
den Frequenzgang eines Transistors relevant sind?
Gunnar schrieb: (verknappt)
> knappe und vollständige Beschreibung (der)> (detaillierten) Prozesse im Inneren eines Transistors
Vergiss es! Füllt ganze Bibliotheken.
knapp und vollständig schliesst sich per se gegenseitig aus!
"komplex" statt "knapp" trifft es. Du willst ja eine "mikroskopische"
(Grösseneinteilung der...) Betrachtungsweise.
Hier nur jeweils ein paar Suchbegriffe:
"Frequenzgang": Millerkapazität, Basis-Bahnwiderstand (komplex),
dynamische Sperrschichtkapazität; im Schaltbetrieb:
Sperrverzögerungszeit (lastabhängig, temperaturabhängig! ); trivial:
"Ausräumzeit der Ladungsträger".
"Mobilität der Ladungsträger": "High Electron Movability
Transistors"=HEMT, im Gegensatz dazu die klassischen Transistoren
herkömmlicher Bauart-en (Mehrzahl!).
Da die Wirkungsweise des klassischen Bipolartransistors eine völlig
andere ist, als die der HEMT-Transistoren (sitzen in jedem
Satschüssel-LNB), hättest Du das Diplom für das erfolgreich absolvierte
Physikstudium bereits dafür verdient, die "High Electron Movability" mal
eben so knapp und trotzdem vollständig zu beschreiben. Ein Bayer
gebürtigaus Krummennaab hat genau dafür einen Preis erhalten.
"uralt": Annäherung an die theoretischen Vorgänge ... über die
"Randschichttheorie" von Halbleiterdioden, hier: Dicke der Sperrschicht
(ladungsträgerfreien Zone) in Abhängigkeit von der Sperrspannung,
langsame, eingeschränkte Beweglichkeit der "Löcher"(Elektrondefekt)
Sag mal, will Dich jemand "abschiessen"? Mit diesem Auftrag?
Gunnar schrieb:> Da es um eine mikroskopische Beschreibung geht, denke ich dass diese> erst einmal universell für bipolar- und FE-Transistoren gilt. Korrigiert> mich, wenn nicht.
Die genutzten mikroskopischen und quantenmechanischen Effekt bei BJT und
FET sind recht verschieden. FETs sind eher mit Röhren verwandt. Das
sieht man schon an der ganz anderen Kennlinien, verglichen mit einem
BJT.
Gunnar schrieb:> Dabei geht es nicht um Ersatzschaltbilder, wie sie in> SPICE zur Anwendung kommen, sondern ausgehend von den> Diffusionsgleichungen der Ladungsträger, ihrer Mobilität> usw. sowie den makroskopischen Dimensionen der Halbleiter> sollen Effekte wie Spannungsfestigkeit, Sperrströme,> Frequenzgang usw. simuliert werden.
Das war ungefähr der Inhalt des neunsemestrigen
Diplomstudiums "Physik/Mikroelektronik" in Chemnitz.
Egon D. schrieb:> Das war ungefähr der Inhalt des neunsemestrigen> Diplomstudiums "Physik/Mikroelektronik" in Chemnitz.
So in etwa. Ich habe auch Richtung Halbleiterelektronik studiert. Wir
haben bei der Schrödingergleichung angefangen und die Energiezustände in
Metallen und HL-Kristallen berechnet. Dann kam man zu der
Besetzungstatistik und zum Ferminiveau, dann mittels unterschiedlicher
Dotierungen und Betriebsfällen zu Gleichgewichten und unterschiedlichen
Arten der Injektion und so zu ersten Gleichtungen für die Beweglichkeit
und die Lebensdauer von Ladungen - je nach Bandzustand und
differentiellen Stromdichten.
Irgendwann kamen dann mal später die Transistormodelle und der Aufbau
von PMOS-Transistoren, FETs, Bipolar und Solarzellen, Fotozellen und
Peltier. Ich erinnere mich noch, dass die Gleichungen für den
MOS-Transistor über 5 Din A4 Seiten gingen. Noch später kamen die
daraus abgeleiteten Transistorgleichungen, die die Normalos lernen, die
keine Halbleiterelektronik hatten. Diese sind dann wieder überraschend
kurz :-) Auf dem Weg zu diesen Gleichungen wird nämlich stetig
vereinfacht, Restglieder weggelassen und linearisiert, um wieder was
Berechenbares zu erhalten.
Ein kompletter Transistor in einem 3D-Modell mit Dotierung ging damals
mit einer Micro-VAX im Sekundentakt zu berechnen, d.h. man erhielt als
Ergebnis alle 20-30 Sekunden einen Punkt in der Kennlinie. Das
sogenannten SPICE-LEVEL 2 Modell des MOS ging so rund 4-5
Größenordnungen schneller (warum wohl :-) )
Ich habe vor einigen Jahren mal eine Berechnung angestellt, wie viel man
Rechnen muss, um Transistoren in Echtzeit zu berechnen, als es darum
ging, deren Verhalten in Echtzeit mitzumodellieren. Einen Auszug dazu
hatte ich ja hier mal gepostet (mit Bezug zur Modellierung von
Kennlinien mit FPGAs zur Nutzung in der Musik) siehe
Modellierung analoger Schaltungen. Das Original kann ich aus
rechtlichen Gründen nicht liefern.
Daran kann man aber sehen, wie aussichtslos es ist, Elektronik aus
Halbleitern in Echtzeit genau zu simulieren, wenn man wirklich die
Parameter verwenden will, die die Physik uns gibt. Das waren in den
damals verwendeten Modellen mindestens 30 und heute hat man sicher noch
ein bischen mehr. Man muss das immer anwendungspezifisch vereinfachen,
weglassen und sehr viel trimmen.
Modelle in unterschiedlicher Konfiguration stecken u.a. hier drin:
https://web.archive.org/web/20050319041625/http://home.arcor.de/juergen.schuhmacher/japarameters.html
(in Form von ABM SPICE Blöcken)
sowie hier:
http://www.96khz.org/htm/ladderfiltermodul.htm
(verbesserte Transistor- und Diodenmodelle in 2D)
in einfacherer Form auch hier:
http://www.96khz.org/htm/guitardistorsionvhdl.htm
und in meinen Analogmodellen der Oszillatoren meines VA-Synths. Diese
sind mehrfach angefasst worden, optimiert und getrimmt, damit wirklich
ein OP-ähnliches Verstärkungsverhalten herauskommt, inklusive Sättigung
und Verstärkungs-Bandbreite-Produkt, die in etwa der Realität
entsprechen.
In diesem Modellen steckt sehr viel Dynamik, was Rechenbedarf angeht,
z.B. gibt es das Ladder-Filter mit kompletten Transistoren in einer
Version mit Temperatur, Spannung und Ladungspumpen, welche den erwähnten
FPGA komplett füllen. Und in Echtzeit geht das auch nur, weil ich mit
768kHz abtaste, filtere und alles Detailverhalten überhalb von 200kHz
kille. Schon da wandert das Modell aber schon in dem HF-Verhalten
20%-30% von dem Ideal weg. Gehe ich weiter runter, wie das bei Audio
eigentlich gemacht wird, also auf 192kHz summieren sich die kleinen
Restdifferentiale in Richtung 50%-70%. D.h. man hat überwiegend schon
ein abweichendes Verhalten.
Man kann sich überlegen, wie genau die noch viel stärker vereinfachten
Modelle in SPICE oder den Software-Audio-Plugins sind. :-)
Sehr interessant!
Mich "gruselt" gerade für den Gunnar (TO), weil er etwas weniger vom
leitenden Zustand, mehr aber vom Sperrzustand geschrieben hat:
- Spannungsfestigkeit
- Sperrströme.
Letztere stark temperaturabhängig.
Daher schliesse ich für mich ab mit der Behauptung:"Unmöglich"
Freilich kann er mit der Einfachstgleichung Ic zu Ib anfangen, aber
gerade das soll er ja nicht. Die Forderung, geradezu beliebige
Nebenschauplätze (Sperrströme), beliebige Transistoren (Bipolar, MOSFET,
J-FET, anreicherungstyp, verarmungstyp, H.E.M.T...) in ein einziges
Universalmodell zu quetschen, kurz und knapp, MUSS erfolglos bleiben.
Gunnar schrieb:> Aber kennt ihr zufällig ein Buch, das die> benötigten Gleichungen beschreibt, insbesondere diejenigen, die z.B. für> den Frequenzgang eines Transistors relevant sind?
Ich würde mal bei Möschwitzer und andere Literatur zur Halbkeiterphysik
anfangen.
https://www.google.com/search?q=M%C3%B6schwitzer+Buch&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwig2OWAk6TsAhVB_aQKHTL4B5AQ_AUoA3oECBMQBQ&biw=2560&bih=1336
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf hat sich meines Wissens mit der
Ermittlung von Eigenschaften aus Dotierungsprofilen befasst, ansosnten
mal beim Institut für Materialwissenschaft in Darmstadt nachfragen.
Anbei ein Auszug vom Halbleiterhersteller, als Fingerzeig, was die wie
berechnen.
Mit dieser kindgerechten Beschreibung wurde mir um 1967 die Funktion des
(Germanium-)Transistors erklärt:
http://ee.old.no/library/EE20-split-de.pdf
Seiten 13-18 jeweils obere Hälfte, es fängt an mit Löchern und
Elektronen.
knapp aber alles andere als vollständig.
Nichtverzweifelter schrieb:> Gunnar schrieb: (verknappt)>> knappe und vollständige Beschreibung (der)>> (detaillierten) Prozesse im Inneren eines Transistors
Nein, das schrieb ich nicht, sondern:
"*möglichst* knappe und dabei halbwegs vollständige
Beschreibung finde, welche mikroskopischen Prozesse"
> "Frequenzgang": Millerkapazität, Basis-Bahnwiderstand (komplex),> dynamische Sperrschichtkapazität; im Schaltbetrieb:> Sperrverzögerungszeit (lastabhängig, temperaturabhängig! ); trivial:> "Ausräumzeit der Ladungsträger".
Kannst du mir ein Buch empfehlen, das erklärt, woraus sich diese
Parameter quantitativ ergeben?
Wir können uns auf Bipolartransistoren beschränken, da unsere
Untersuchungen diesem Aufbau am Ähnlichsten sind. Details zum
Forschungsprojekt darf ich natürlich nicht bekanntgeben. (Wer damit ein
Problem hat, möge sich einfach aus der Diskussion heraushalten, sorry).
Sagen wir einfach, Ziel ist, die genannten Eigenschaften eines
Bipolartransistors aus seinem Aufbau (chemische Elemente,
Dotierungsgrad, Ladungsträgerdichte, Abbessungen der Schichten, ...)
herzuleiten.
Mein Fehler, wenn FETs auch auf mikroskopischer Ebene deutlich anders
aufgebaut sind als BJTs.
> Sag mal, will Dich jemand "abschiessen"? Mit diesem Auftrag?
Das kann ich nich ausschließen. Ich denke einfach, hier möchten sich
einige nicht die Blöße geben zu sagen, sie wissen nicht, wie es weiter
gehen soll. Vielleicht soll ich als Sündenbock herhalten, was mir dann
aber auch am Allerwertesten vorbei geht, weil ich Alternativen habe.
Trotzdem interessiert mich das Thema sehr, würde mich also über
zielführende Literaturangaben freuen.
Danke
Gunnar
Das klingt leider wirklich arg naiv. Sagt Dir TCAD etwas? Z.B. von
Silvaco? Das macht in etwa was Du willst aber man muss die Grenzen
kennen. Preis: lass mal den Vertreter kommen, Einarbeitungszeit: >>6
Monate je nach Vorkenntnissen.
Noch eins zur Klarstellung, es geht nicht darum, irgendwelche
parametrisierten Ib-Ic Kennlinien oder andere an Messungen zu fitten und
daraus die Parameter des Fits zu bestimmen.
Sondern die Parameter dieser Kurven sollen anhand der physik-basierten
Simulation der Halbleiter vorhergesagt werden (unter anderem).
Es geht auch nicht darum, ganze elektronische Schaltungen mit 3, 10 oder
100 Bauteilen zu simulieren, die dieses Element enthalten. Einzig und
allein das Verhalten des Halbleiterelements abhängig von zeitabhängigen
Potentialen soll vorhergesagt werden.
physicist schrieb:> Das klingt leider wirklich arg naiv. Sagt Dir TCAD etwas? Z.B. von> Silvaco? Das macht in etwa was Du willst aber man muss die Grenzen> kennen. Preis: lass mal den Vertreter kommen, Einarbeitungszeit: >>6> Monate je nach Vorkenntnissen.
Danke. TCAD ist hier nicht bekannt, soweit ich weiß. Du hast recht, die
Aufgabe deckt den Bereich Device<->Process Simulation der
TCAD-Beschreibung ab. Wir sollen aber eher die zugrundeliegenden
Gleichungen validieren, also keine fertig implementierte Lösung
einsetzen. Es soll vermutlich auf Ansys Workbench hinauslaufen, wo ich
die Prozesse implementieren soll.
Gunnar schrieb:> Wir sollen aber eher die zugrundeliegenden> Gleichungen validieren, also keine fertig implementierte Lösung> einsetzen.
Das klingt jetzt so, als ob ihr in die Halbleiter-Grundlagenforschung
einsteigen wollt (so ne Art bells lab in neu?). Vielleicht solltet ihr
dann erstmal ein Rudel Halbleiter-Physiker nach dem ersten oder zweiten
Post-Doc einstellen...
Guten Morgen Gunnar, ja ich hatte auch ausdrücklich vermerkt, dass ich
Dein Zitat verknappt, verkürzt wiedergebe.
For dramatization purposes ;-) , wie im Film.
Also, bitte nicht böse nehmen.
Gunnar schrieb:> Ziel ist, die genannten Eigenschaften eines Bipolartransistors aus> seinem Aufbau (chemische Elemente, Dotierungsgrad, Ladungsträgerdichte,> Abbessungen der Schichten, ...) herzuleiten
und genau den, den "internen" Aufbau verraten Dir heutige Hersteller
kaum "detailliert".
Daher mal eine eingrenzende Frage: Nützt in diesem Zusammenhang die
Betrachtung historischer Transistoren?
Beispiel: Auf die uralten Germaniumtransistoren OC71 im Glasröhrchen,
aussen mattschwarz lackiert, war "Valvo" ganz stolz, beschrieb in
bebilderten Propagandaschriften den Herstellungsprozess
(Legierungstransistor), die Indiumkügelchen, den Formierstrom, den
Lacküberzug, Passivierung, Prüfverfahren.
Transistorgenerationen später gab es,
2. Beispiel MESA Transistoren, schnell, "hot", angesagt, UHF-tauglich,
auch wieder ausführlich beschrieben.
Wieder Generationen später HEXFETs, auch schon 2, 3 Jahrzehnte her.
Schnell und kräftig gleichzeitig, zwei gern gegenläufige Eigenschaften.
Also was Neues, verlustarm, schnell, sehr niederohmig. Vorteil: kaum
HotSpot-Bildung. Damals gerne ausführlich propagiert, in
Fachzeitschriften behandelt, am Markt gut eingeführt.
Heute habe ich den Eindruck, dass sich die Hersteller (wegen
Chinaplagiaten) nicht mehr so gern in die Karten schauen lassen.
Müssen es also "neue", zeitgemässe, lieferbare, "übliche" Transistoren
sein, oder nicht?
Oder genügt gar eine rein theoretische Betrachtung ohne jeden
apparativen Messaufbau a la "Legierungstransistor ist langsam, weil..."
oder "Diffusionstypen sind schneller, weil die zu durchlaufende
Basiszone konstruktiv dünner ist als bei..."
physicist schrieb:> Gunnar schrieb:>> Wir sollen aber eher die zugrundeliegenden>> Gleichungen validieren, also keine fertig implementierte Lösung>> einsetzen.>> Das klingt jetzt so, als ob ihr in die Halbleiter-Grundlagenforschung> einsteigen wollt (so ne Art bells lab in neu?). Vielleicht solltet ihr> dann erstmal ein Rudel Halbleiter-Physiker nach dem ersten oder zweiten> Post-Doc einstellen...
Ja, danke für die strategische Hilfestellung. Das ist aber nicht mein
Aufgabenbereich.
Ist dir eventuell Literatur bekannt, mit der sich das Rudel
Halbleiter-Physiker beschäftigt hat?
Nichtverzweifelter schrieb:
(verkürzt)
> Guten Morgen Gunnar, ja ich hatte auch ausdrücklich vermerkt, dass> ich> Dein Zitat verfälscht wiedergebe.> Also, bitte nicht böse nehmen.
Schon ok, hilft nur kein Stück weiter.
>> Gunnar schrieb:>> Ziel ist, die genannten Eigenschaften eines Bipolartransistors aus>> seinem Aufbau (chemische Elemente, Dotierungsgrad, Ladungsträgerdichte,>> Abbessungen der Schichten, ...) herzuleiten>> und genau den, den "internen" Aufbau verraten Dir heutige Hersteller> kaum "detailliert".
Wir brauchen auch nicht den Aufbau irgendwelcher kommerziellen
Halbleiter. Die von uns verwendeten Elemente werden nach unseren
Vorgaben gefertigt.
> Daher mal eine eingrenzende Frage: Nützt in diesem Zusammenhang die> Betrachtung historischer Transistoren?
ja
> Müssen es also "neue", zeitgemässe, lieferbare, "übliche" Transistoren> sein, oder nicht?
Es geht überhaupt nicht um bereits vorhandene Transistoren, sondern nur
um die zugrundeliegenden Prozesse.
> Oder genügt gar eine rein theoretische Betrachtung ohne jeden> apparativen Messaufbau a la "Legierungstransistor ist langsam, weil..."> oder "Diffusionstypen sind schneller, weil die zu durchlaufende> Basiszone konstruktiv dünner ist als bei..."
ja, allerdings brauchen wir Gleichungen (quantitativ!), mit denen wir
unsere Elemente simulieren können. Konzeptionelle oder vergleichende
Beschreibungen allein helfen kaum, wenn sich daraus keine Bewegungs-
oder Transportgleichungen formulieren lassen.
physicist schrieb:> https://tcadcentral.com/Software.html>> --> Bibliography
Danke, TCAD ist anscheinend ein gutes Stichwort. Die existierenden
Open-Source Implementierungen klären hoffentlich etliche meiner Fragen.
Soweit ich sehe, werden die Prozesse hauptsächlich als Diffusion
beschrieben. Was ist mit Frequenzen, bei denen sich die Ladungsträger um
weniger als die freie Weglänge schwingen? Werden diese in irgendwelchen
TCAD-Produkten berücksichtigt (wenn ja, welche)?
Literatur:
Reisch: Elektronische Bauelemente
Sze: Physics of Semiconductor Devices
Sze: Semiconductor Devices: Physics and Technology
Kwok Ng: Complete Guide to Semiconductor Devices
Die meisten konzentrieren sich eher auf den MOSFET, da dieser die
letzten Jahrzehnte der Standard in der Mikroelektronik war.
Auch empfehlenswert ein Blick auf das BSIM3v3 Modell für integrierte
planare MOSFETs. Dafür gibt es die Doku online. Für die neueren Modelle
nicht mehr. Die Gleichungen in dem Modell orientieren sich an den
physikalischen Vorgängen.
Elias K. schrieb:> Sze: Physics of Semiconductor Devices
Das Buch kann ich auch empfehlen, auch wenn es technisch nicht mehr auf
dem aktuellen Stand ist.
> Sze: Semiconductor Devices: Physics and Technology> Kwok Ng: Complete Guide to Semiconductor Devices
Das scheinen wohl die entsprechend aktualisierten Versionen des obigen
Buches zu sein. Wie steht auch so schön in der Beschreibung:
"This classic reference provides detailed information on the underlying
physics and operational characteristics of all major bipolar, unipolar,
special microwave, and optoelectronic devices. It integrates nearly
1,000 references to important original research papers and review
articles, and includes more than 650 high-quality technical
illustrations and 25 tables of material parameters for device analysis."
Übersetzt heißt das natürlich: "Wenn Du dieses Buch durchgelesen hast
und meinst, die Inhalte auch nur ansatzweise verstanden zu haben,
täuschst Du Dich. Erst nach dem Lesen und Verstehen der 23.000 Seiten an
Primärliteratur darfst Du ganz vorsichtig Deinen Status von 'Anfänger'
auf 'Fortgeschrittener" wechseln."
Christoph db1uq K. schrieb:> Mit dieser kindgerechten Beschreibung wurde mir um 1967 die Funktion des> (Germanium-)Transistors erklärt:> http://ee.old.no/library/EE20-split-de.pdf
Ist doch eine gute kind/jugendgerechte Erklärung.
Auch tolle Titelseite: Flugzeuge, Raumschiffe, ...
Erinnert mich an den Kosmos 'Radiomann', den ich Mitte der 60er bekam.
Transistor war ein OC612. Mit diesem Kasten (und folgenden) war meine
Leidenschaft zu Elektronik und Funktechnik geweckt - die bis heute
andauert! In dem Moment wo ich im Kopfhörer das erste Mal mit einem
selbstgebauten Radio Stimmen und Musik hörte war mein Schicksal
besiegelt ...
Gunnar schrieb:> "*möglichst* knappe und dabei halbwegs vollständige> Beschreibung finde, welche mikroskopischen Prozesse"
Das sind aber sich widersprechende Forderungen. Z.b. zeigt das von
Küchle gelinkte Dokument eben schon eine recht übersichtliche
Darstellung von Formeln, bei denen ich aber 2 direkt als stark
vereinfacht identifiziere. Das ist weit weg von "mikroskopisch".
Man muss sich vor Augen halten, dass Silizium ein eigentlich schlechter
Leiter ist und bei Leitungsvorgängen einen Haufen an kapazitiven
Feldeffekten aufwirft und das schon im gleichmäig dotierten Gebiet.
Daher gibt es da Stromverdrängung, Oberflächeneffekte, Feldreflektionen
die stark von der 3D-Geometrie abhängen. Selbst bei einer scheinbar
konstanten Stromdichte führt das schon zu Gleichungen die nur noch
numerisch lösbar sind. Und die Stromdichten sind nicht gleich, weil die
Dotierung nicht gleich ist und schnell ändernde Ströme noch zu Moden-
und Welleneffekten führen. Ab 10 MHz/mm wird es spannend.
Ja und dann haben wir noch die Übergänge von Leiter zu Halbleiter und
den dort auftretenden Generations- Rekombinationseffekten.
Christoph db1uq K. schrieb:> Mit dieser kindgerechten Beschreibung wurde mir um 1967 die Funktion des> (Germanium-)Transistors erklärt:
Garagenmodell? Ich bevorzuge ein von mir erdachtes Theatermodell. Die
Gänge ausserhalb des Saals sind die Leitungen mit den Elektronen
(Menschen). Der Saal selber mit seinen Sitzplätzen ist der Halbleiter.
Stehende Personen (Elektronen im Leitungsband) können durch die Reihen
laufen und sitzende Personen (im Valenzband) rücken langsam von Platz zu
Platz und geben das "Loch" weiter. Damit erklärt sich die bessere
Leitungsfähigkeit, wenn Personen aufstehen und den Quantenzustand
wechseln und es erklärt die erforderliche Generationsrate an der Seite
zum Gang, wenn Elektron-Loch-Paare erzeugt werden, indem sich Personen
hinsetzen bzw alle sitzenen aufstehen müssen, nachdem sie durchgerückt
sind.
Christoph db1uq K. schrieb:> Gummel-Poon
Ja, der hier in der Tat einfach und parametrisch. Den habe ich hier
verwurstet:
http://www.96khz.org/htm/ladderfiltermodul.htm
Gunnar schrieb:> Ist dir eventuell Literatur bekannt, mit der sich das Rudel> Halbleiter-Physiker beschäftigt hat?
Wenn das halbwegs aktuell sein soll, wird das als Firmen Know How eher
nicht in einem dicken Wälzer nachzulesen sein, sondern in firmeninternen
Berichten.
Andreas S. schrieb:> Erst nach dem Lesen und Verstehen der 23.000 Seiten an> Primärliteratur darfst Du ganz vorsichtig Deinen Status von 'Anfänger'> auf 'Fortgeschrittener" wechseln."
Naja, es kommt wohl am Ende darauf an, wie genau die Modelle sein
müssen. Wenn man sich auf den jeweiligen HL-Typ und Anwendungsfall
beschränkt, reduziert sich das Ganze wahrscheinlich auf 1% und die paar
100 Seiten kann man sicher mal lesen. Habe ich auch schon machen müssen.
Sind halt jedesmal andere.
Es kommt auch sehr darauf an, welche Effekte man simulieren will.
Beispiel Diodenmodell, da kommt es sehr auf Erwärmung und Sättingung im
Grenzbereich an, sofern der bei der konkreten Schaltung erreicht wird.
Wenn man das für den Zweck "Audio" berechnen will, kann man mit einem
sehr einfachen Modell auskommen, dessen Funktion sich mit nur zwei
Multiplizierern bauen lässt und stückweise / ausschnittweise verlängern
verwenden lässt, z.B. mit fortgesetztem linearen Verhalten ab dem Punkt,
wo die Steigung = 1 ist, (also der Gradient stimmt) oder mit Sättigung
(Steigung geht exakt auf Null).
Das Modell erzeugt in der Tat die typischen Halbleiter-spezifischen
starken Verzerrungen in der 3.Oberwelle und die relativ hohen
Verzerrungen bei geringer Aussteuerung.
Jürgen S. schrieb:> Andreas S. schrieb:>> Erst nach dem Lesen und Verstehen der 23.000 Seiten an>> Primärliteratur darfst Du ganz vorsichtig Deinen Status von 'Anfänger'>> auf 'Fortgeschrittener" wechseln.">> Naja, es kommt wohl am Ende darauf an, wie genau die Modelle sein> müssen. Wenn man sich auf den jeweiligen HL-Typ und Anwendungsfall> beschränkt, reduziert sich das Ganze wahrscheinlich auf 1% und die paar> 100 Seiten kann man sicher mal lesen. Habe ich auch schon machen müssen.> Sind halt jedesmal andere.
Es ging bei meiner Formulierung nicht um die Anforderungen des TE,
sondern um eine Übersetzung der Inhaltsbeschreibung eines der genannten
Lehrbücher. Und dort wird ja ausdrücklich auf die nahezu 1.000 zitierten
Quellen hingewiesen.
Der Anspruch des TEs bestand ja aber auch darin, dank reduzierter
physikalischer Vorkenntnisse ein um so vollständigeres einheitliches
Modell für alle Halbleiterbauelemente zu erstellen. Wenn ich als
Medizinstudent schon Probleme hätte, mir den Citratzyklus zu
verinnerlichen, könnte ich genauso sagen: "Ach, dann breche ich eben
mein Medizinstudium ab und arbeite künftig als Endokrinologe."
