-
内容大纲
本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书介绍了常用半导体器件的基本结构、工作原理、主要性能和基本工艺技术。内容包括:半导体物理基础、PN结、双极结型晶体管、金属-半导体结、结型场效应晶体管和金属-半导体场效应晶体管、金属-氧化物-半导体场效应晶体管、电荷转移器件、半导体太阳电池和光电二极管、发光二极管和半导体激光器等。
本书可作为高等院校电子科学与技术、微电子学、光电子技术等专业的半导体器件物理相关课程的教材,也可供有关科研人员和工程技术人员参考。 -
作者介绍
-
目录
第1章 半导体物理基础
1.1 半导体中的电子状态
1.1.1 周期性势场
1.1.2 周期性势场中电子的波函数、布洛赫定理
1.1.3 周期性边界条件
1.2 能带
1.3 有效质量
1.4 导带电子和价带空穴
1.4.1 金属、半导体和绝缘体的区别
1.4.2 空穴
1.5 硅、锗、砷化镓的能带结构
1.5.1 等能面
1.5.2 能带图
1.6 杂质和缺陷能级
1.6.1 施主杂质和施主能级、N型半导体
1.6.2 受主杂质和受主能级、P型半导体
1.6.3 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中的杂质
1.6.4 深能级杂质
1.6.5 缺陷能级
1.7 载流子的统计分布
1.7.1 状态密度
1.7.2 费米分布函数与费米能级
1.7.3 能带中的电子和空穴浓度
1.7.4 本征半导体
1.7.5 只有一种杂质的半导体
1.7.6 杂质补偿半导体
1.7.7 简并半导体
1.8 载流子的散射
1.8.1 格波与声子
1.8.2 载流子的散射过程
1.9 电荷输运现象
1.9.1 漂移运动、迁移率与电导率
1.9.2 扩散运动、扩散流密度和扩散电流
1.9.3 流密度、电流密度和电流方程
1.10 非均匀半导体中的自建电场
1.10.1 半导体中的静电场和静电势
1.10.2 爱因斯坦关系
1.10.3 非均匀半导体和自建电场
1.11 非平衡载流子
1.12 准费米能级
1.12.1 准费米能级的定义
1.12.2 修正的欧姆定律
1.13 复合机制
1.13.1 直接复合
1.13.2 通过复合中心的复合
1.14 表面复合和表面复合速度
1.15 半导体中的基本控制方程
习题
参考文献
第2章 PN结
2.1 引言
2.2 PN结制备工艺
2.2.1 合金结
2.2.2 平面工艺
2.2.3 平面PN结
2.2.4 突变结和线性缓变结
2.3 热平衡PN结
2.3.1 PN结空间电荷区
2.3.2 电场分布与电势分布
2.3.3 线性缓变结的电场分布与电势分布
2.4 加偏压的PN结
2.4.1 PN结的单向导电性
2.4.2 少数载流子的注入与输运
2.5 理想PN结二极管的直流电流-电压特性
2.5.1 理想PN结的基本假设
2.5.2 理想PN结二极管的I-V特性
2.6 空间电荷区复合电流和产生电流
2.6.1 正偏复合电流
2.6.2 反偏产生电流
2.7 大注入效应
2.7.1 大注入时的少子边界条件
2.7.2 大注入时的I-V方程
2.8 隧道电流
2.9 温度对PN结I-V特性的影响
2.10 耗尽层电容、求杂质分布和变容二极管
2.10.1 反偏PN结的C-V特性
2.10.2 求杂质分布
2.10.3 变容二极管
2.11 PN结二极管的频率特性
2.12 PN结二极管的开关特性
2.12.1 电荷存储效应和反向瞬变
2.12.2 阶跃恢复二极管
2.13 PN结击穿
习题
参考文献
第3章 双极结型晶体管
3.1 引言
3.2 双极结型晶体管的结构和制造工艺
3.3 双极结型晶体管的基本工作原理
3.3.1 放大作用
3.3.2 电流分量
3.3.3 直流电流增益
3.4 理想双极结型晶体管中的电流传输
3.4.1 理想BJT的基本假设
3.4.2 载流子分布与电流分量
3.4.3 不同工作模式下的少子分布和少子电流
3.5 非理想效应
3.5.1 基区宽度调变效应
3.5.2 基区扩展电阻和电流集聚效应
3.5.3 缓变基区晶体管
3.5.4 发射区禁带宽度变窄效应
3.6 埃伯斯-莫尔方程
3.6.1 埃伯斯-莫尔模型
3.6.2 工作模式和少子分布
3.6.3 反向电流和浮空电势
3.7 反向击穿特性
3.7.1 共基极击穿电压
3.7.2 共发射极击穿电压
3.7.3 穿通击穿
3.8 BJT的混接π模型及频率响应特性
3.8.1 交流电流增益
3.8.2 混接π模型
3.8.3 BJT的截止频率和特征频率
3.8.4 BJT频率响应的物理机制
3.8.5 基区展宽效应
3.9 晶体管的开关特性
3.9.1 开关工作原理
3.9.2 开关时间
3.10* PNPN结构
3.11* 异质结双极晶体管
3.11.1 热平衡异质结
3.11.2 加偏压的异质结
3.11.3 异质结双极晶体管放大的基本理论
3.12* 几类常见的HBT
习题
参考文献
第4章 金属-半导体结
4.1 引言
4.2 肖特基势垒
4.2.1 肖特基势垒的形成
4.2.2 加偏压的肖特基势垒
4.3 界面态对势垒高度的影响
4.4 镜像力对势垒高度的影响
4.5 肖特基势垒二极管的结构
4.6 肖特基势垒二极管的电流-电压特性
4.6.1 肖特基势垒二极管的电流机制
4.6.2 肖特基势垒二极管的热离子发射理论
4.6.3 利用I-V关系测量肖特基势垒高度
4.6.4 少子空穴的注入电流
4.7 金属-绝缘体-半导体隧道二极管
4.8 肖特基势垒二极管和PN结二极管之间的比较
4.9 肖特基势垒二极管的应用
4.9.1 肖特基势垒检波器或混频器
4.9.2 肖特基钳位晶体管
4.10 欧姆接触
习题
参考文献
第5章 结型场效应晶体管和金属-半导体场效应晶体管
5.1 引言
5.2 JFET的基本结构和工作原理
5.2.1 JFET的基本结构
5.2.2 JFET的工作原理
5.2.3 JFET的特点
5.3 理想JFET的I-V特性
5.3.1 理想JFET的基本假设
5.3.2 夹断电压和内夹断电压
5.3.3 直流I-V方程
5.4 JFET的特性
5.4.1 线性区
5.4.2 饱和区
5.4.3 击穿特性
5.4.4 输出导纳
5.4.5 跨导
5.5 非理想因素的影响
5.5.1 沟道长度调制效应
5.5.2 速度饱和效应
5.6 等效电路和截止频率
5.6.1 交流小信号等效电路
5.6.2 JFET的最高工作频率
5.7 金属-半导体场效应晶体管
5.8 JFET和MESFET的类型
5.9* 异质结MESFET和HEMT
习题
参考文献
第6章 金属-氧化物-半导体场效应晶体管
6.1 引言
6.2 理想MOS结构的表面空间电荷区
6.2.1 半导体表面空间电荷区
6.2.2 载流子积累、耗尽和反型
6.2.3 反型和强反型条件
6.3 理想MOS电容器
6.4 沟道电导与阈值电压
6.4.1 沟道电导
6.4.2 阈值电压
6.5 实际MOS的电容-电压特性和阈值电压
6.5.1 功函数差的影响
6.5.2 界面陷阱和氧化物电荷的影响
6.5.3 阈值电压和C-V曲线
6.6 MOS场效应晶体管
6.6.1 基本结构和工作原理
6.6.2 MOSFET的I-V方程
6.7 等效电路和频率响应
6.7.1 小信号参数
6.7.2 频率响应
6.8 MOS场效应晶体管的类型
6.9 影响阈值电压的因素
6.9.1 掺杂浓度的影响
6.9.2 氧化层厚度的影响
6.9.3 衬底偏压的影响
6.10 MOSFET的亚阈值特性
6.11 MOSFET的非理想效应
6.11.1 沟道长度调制效应
6.11.2 漏致势垒降低效应
6.11.3 迁移率的影响
6.11.4 漂移速度饱和效应
6.11.5 弹道输运
6.12 短沟道效应及器件尺寸按比例缩小
6.12.1 短沟道效应
6.12.2 保持电场恒定的按比例缩小规则
6.12.3 最小沟道长度限定的缩小规则
习题
参考文献
第7章 电荷转移器件
7.1 电荷转移
7.2 深耗尽状态和表面势阱
7.3 MOS电容的瞬态特性
7.4 信号电荷的输运传输效率
7.5 电极排列和CCD制造工艺
7.5.1 三相CCD
7.5.2 二相CCD
7.6 埋沟CCD
7.7 信号电荷的注入和检测
7.7.1 信号电荷的注入
7.7.2 信号电荷的检测
7.8 集成斗链器件
7.9* 电荷耦合图像器
习题
参考文献
第8章 半导体太阳电池和光电二极管
8.1 半导体中光吸收
8.2 太阳电池的结构及工作原理
8.2.1 太阳电池的基本结构
8.2.2 PN结的光生伏打效应
8.3 太阳电池的I-V特性
8.4 太阳电池的效率
8.5 光产生电流与收集效率
8.6 影响太阳电池效率的因素
8.7 肖特基势垒和MIS太阳电池
8.8* 非晶硅(a-Si)太阳电池
8.8.1 非晶硅PIN结太阳电池
8.8.2 非晶硅肖特基势垒太阳电池
8.9 光电二极管的基本结构与工作原理
8.9.1 PIN光电二极管
8.9.2* 雪崩光电二极管
8.9.3* 金属-半导体光电二极管
8.9.4* 异质结光电二极管
8.10 光电二极管的特性参数
8.10.1 量子效率和响应度
8.10.2 响应速度
8.10.3 噪声特性
8.10.4 其他几个概念
习题
参考文献
第9章 发光二极管和半导体激光器
9.1 辐射复合与非辐射复合
9.1.1 辐射复合
9.1.2 非辐射复合
9.2 LED的基本结构和工作原理
9.3 LED的特性参数
9.3.1 I-V特性
9.3.2 量子效率
9.3.3 光谱分布
9.4 可见光LED
9.4.1 GaPLED
9.4.2 GaAs1-xPxLED
9.4.3 GaNLED
9.5 红外LED
9.6* 异质结LED
9.7* 半导体激光器及其基本结构
9.8 半导体受激发射的条件
9.8.1 粒子数反转分布
9.8.2 光学谐振腔
9.8.3 振荡的阈值条件
9.8.4 阈值电流
9.9 结型半导体激光器的特性
9.9.1 阈值特性
9.9.2 转换效率
9.9.3 光谱分布
9.10 异质结激光器
9.10.1 单异质结激光器
9.10.2 双异质结激光器
习题
参考文献
附录
同类热销排行榜
- C语言与程序设计教程(高等学校计算机类十二五规划教材)16
- 电机与拖动基础(教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会规划工程应用型自动化专业系列教材)13.48
- 传感器与检测技术(第2版高职高专电子信息类系列教材)13.6
- ASP.NET项目开发实战(高职高专计算机项目任务驱动模式教材)15.2
- Access数据库实用教程(第2版十二五职业教育国家规划教材)14.72
- 信号与系统(第3版下普通高等教育九五国家级重点教材)15.08
- 电气控制与PLC(普通高等教育十二五电气信息类规划教材)17.2
- 数字电子技术基础(第2版)17.36
- VB程序设计及应用(第3版十二五职业教育国家规划教材)14.32
- Java Web从入门到精通(附光盘)/软件开发视频大讲堂27.92
推荐书目
-

孩子你慢慢来/人生三书 华人世界率性犀利的一枝笔,龙应台独家授权《孩子你慢慢来》20周年经典新版。她的《...
-

时间简史(插图版) 相对论、黑洞、弯曲空间……这些词给我们的感觉是艰深、晦涩、难以理解而且与我们的...
-

本质(精) 改革开放40年,恰如一部四部曲的年代大戏。技术突变、产品迭代、产业升级、资本对接...
[
