半导体物理与器件-(第四版)-(英文版)

本书特色

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本书是微电子技术领域的基础教程。全书涵盖了量子力学、 固体物理、 半导体材料物理及半导体器件物理等内容, 分成三部分, 共15章。*部分为半导体材料属性, 主要讨论固体晶格结构、 量子力学、 固体量子理论、 平衡半导体、 输运现象、 半导体中的非平衡过剩载流子; 第二部分为半导体器件基础, 主要讨论pn结、 pn结二极管、 金属半导体和半导体异质结、 金属氧化物半导体场效应晶体管、 双极晶体管、 结型场效应晶体管; 第三部分为专用半导体器件, 主要介绍光器件、 半导体微波器件和功率器件等。书中既讲述了半导体基础知识, 也分析讨论了小尺寸器件物理问题, 具有一定的深度和广度。另外, 全书各章难点之后均列有例题、 自测题, 每章末尾均安排有复习要点、 重要术语解释及知识点。全书各章末尾列有习题和参考文献, 书后附有部分习题答案。

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作者简介

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美国新墨西哥大学电气与计算机工程系教授,于新墨西哥大学获博士学位后,成为Hanscom空军基地固态科学实验室电子工程师。1976年加入新墨西哥大学电气与计算机工程系,从事半导体物理与器件课程和电路课程的教学工作。目前仍为该系的返聘教员。出版过Microelectronics Circuit Analysis and Design, Fourth Edition和An Introduction to Semiconductor Devices两本教材。

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目录

**部分 半导体材料属性第?1?章 固体晶格结构 11.0 预习 11.1 半导体材料 11.2 固体类型 21.3 空间晶格 31.3.1 原胞和晶胞 31.3.2 基本的晶体结构 41.3.3 晶面和密勒指数 61.3.4 晶向 91.4 金刚石结构 101.5 原子价键 12*1.6 固体中的缺陷和杂质 141.6.1 固体中的缺陷 141.6.2 固体中的杂质 16*1.7 半导体材料的生长 171.7.1 在熔融体中生长 171.7.2 外延生长 191.8 小结 20重要术语解释 20知识点 21复习题 21习题 21参考文献 24第?2?章 量子力学初步 252.0 预习 252.1 量子力学的基本原理 252.1.1 能量量子化 262.1.2 波粒二相性 272.1.3 不确定原理 302.2 薛定谔波动方程 312.2.1 波动方程 312.2.2 波函数的物理意义 322.2.3 边界条件 332.3 薛定谔波动方程的应用 342.3.1 自由空间中的电子 352.3.2 无限深势阱 362.3.3 阶跃势函数 392.3.4 势垒和隧道效应 442.4 原子波动理论的延伸 462.4.1 单电子原子 462.4.2 周期表 502.5 小结 51重要术语解释 51知识点 52复习题 52习题 52参考文献 57第?3?章 固体量子理论初步 583.0 预习 583.1 允带与禁带 583.1.1 能带的形成 593.1.2 克龙尼克-潘纳模型 633.1.3 k 空间能带图 673.2 固体中电的传导 723.2.1 能带和键模型 723.2.2 漂移电流 743.2.3 电子的有效质量 753.2.4 空穴的概念 783.2.5 金属、绝缘体和半导体 803.3 三维扩展 833.3.1 硅和砷化镓的 k 空间能带图 833.3.2 有效质量的补充概念 853.4 状态密度函数 853.4.1 数学推导 853.4.2 扩展到半导体 883.5 统计力学 913.5.1 统计规律 913.5.2 费米-狄拉克概率函数 913.5.3 分布函数和费米能级 933.6 小结 98重要术语解释 98知识点 99复习题 99习题 100参考文献 104第 4 章 平衡半导体 1064.0 预习 1064.1 半导体中的载流子 1064.1.1 电子和空穴的平衡分布 1074.1.2 n0方程和p0方程 1094.1.3 本征载流子浓度 1134.1.4 本征费米能级位置 1164.2 掺杂原子与能级 1184.2.1 定性描述 1184.2.2 电离能 1204.2.3 III-V族半导体 1224.3 非本征半导体 1234.3.1 电子和空穴的平衡状态分布 1234.3.2 n0和p0的乘积 127*4.3.3 费米-狄拉克积分 1284.3.4 简并与非简并半导体 1304.4 施主和受主的统计学分布 1314.4.1 概率函数 1314.4.2 完全电离与束缚态 1324.5 电中性状态 1354.5.1 补偿半导体 1354.5.2 平衡电子和空穴浓度 1364.6 费米能级的位置 1414.6.1 数学推导 1424.6.2 EF随掺杂浓度和温度的变化 1444.6.3 费米能级的应用 1454.7 小结 147重要术语解释 148知识点 148复习题 149习题 149参考文献 154第 5 章 载流子输运现象 1565.0 预习 1565.1 载流子的漂移运动 1565.1.1 漂移电流密度 1565.1.2 迁移率 1595.1.3 电导率 1645.1.4 饱和速度 1695.2 载流子扩散 1725.2.1 扩散电流密度 1725.2.2 总电流密度 1755.3 杂质梯度分布 1765.3.1 感生电场 1765.3.2 爱因斯坦关系 178*5.4 霍尔效应 1805.5 小结 183重要术语解释 183知识点 184复习题 184习题 184参考文献 191第 6 章 半导体中的非平衡过剩载流子 1926.0 预习 1926.1 载流子的产生与复合 1936.1.1 平衡态半导体 1936.1.2 过剩载流子的产生与复合 1946.2 过剩载流子的性质 1986.2.1 连续性方程 1986.2.2 与时间有关的扩散方程 1996.3 双极输运 2016.3.1 双极输运方程的推导 2016.3.2 掺杂及小注入的约束条件 2036.3.3 双极输运方程的应用 2066.3.4 介电弛豫时间常数 214*6.3.5 海恩斯-肖克莱实验 2166.4 准费米能级 219*6.5 过剩载流子的寿命 2216.5.1 肖克莱-里德-霍尔复合理论 2216.5.2 非本征掺杂和小注入的约束   条件 225*6.6 表面效应 2276.6.1 表面态 2276.6.2 表面复合速度 2296.7 小结 231重要术语解释 231知识点 232复习题 233习题 233参考文献 240第二部分 半导体器件基础第 7 章 pn结 2417.0 预习 2417.1 pn结的基本结构 2417.2 零偏 2437.2.1 内建电势差 2437.2.2 电场强度 2467.2.3 空间电荷区宽度 2497.3 反偏 2517.3.1 空间电荷区宽度与电场 2517.3.2 势垒电容(结电容) 2547.3.3 单边突变结 2567.4 结击穿 258*7.5 非均匀掺杂pn结 2627.5.1 线性缓变结 2637.5.2 超突变结 2657.6 小结 267重要术语解释 268知识点 268复习题 269习题 269参考文献 275第 8 章 pn结二极管 2768.0 预习 2768.1 pn结电流 2768.1.1 pn结内电荷流动的定性描述 2778.1.2 理想的电流-电压关系 2788.1.3 边界条件 2798.1.4 少数载流子分布 2838.1.5 理想pn结电流 2868.1.6 物理学小结 2908.1.7 温度效应 2928.1.8 短二极管 2938.2 产生-复合电流和高注入级别 2958.2.1 产生复合电流 2968.2.2 高级注入 3028.3 pn 结的小信号模型 3048.3.1 扩散电阻 3058.3.2 小信号导纳 3068.3.3 等效电路 313*8.4 电荷存储与二极管瞬态 3148.4.1 关瞬态 3158.4.2 开瞬态 317*8.5 隧道二极管 3188.6 小结 321重要术语解释 322知识点 322复习题 323习题 323参考文献 330第 9 章 金属半导体和半导体异质结 3319.0 预习 3319.1 肖特基势垒二极管 3319.1.1 性质上的特征 3329.1.2 理想结的特性 3349.1.3 影响肖特基势垒高度的   非理想因素 3389.1.4 电流-电压关系 3429.1.5 肖特基势垒二极管与pn结   二极管的比较 3459.2 金属-半导体的欧姆接触 3499.2.1 理想非整流接触势垒 3499.2.2 隧道效应 3519.2.3 比接触电阻 3529.3 异质结 3549.3.1 形成异质结的材料 3549.3.2 能带图 3549.3.3 二维电子气 356*9.3.4 静电平衡态 358*9.3.5 电流-电压特性 3639.4 小结 363重要术语解释 364知识点 364复习题 365习题 365参考文献 370第 10 章 金属-氧化物-半导体     ?场效应晶体管基础 37110.0?预习 37110.1?双端MOS结构 37110.1.1 能带图 37210.1.2 耗尽层厚度 37610.1.3 面电荷密度 38010.1.4 功函数差 38210.1.5 平带电压 38510.1.6 阈值电压 38810.2?电容-电压特性 39410.2.1 理想C-V特性 39410.2.2 频率特性 39910.2.3 固定栅氧化层电荷和    界面电荷效应 40010.3?MOSFET基本工作原理 40310.3.1 MOSFET结构 40310.3.2 电流-电压关系——概念 404*10.3.3 电流-电压关系    ——数学推导 410*10.3.4 跨导 41810.3.5 衬底偏置效应 41910.4?频率限制特性 42210.4.1 小信号等效电路 42210.4.2 频率限制因素和截止频率 425*10.5?CMOS技术 42710.6?小结 430重要术语解释 431知识点 432复习题 432习题 433参考文献 441第 11 章 金属-氧化物-半导体     ?场效应晶体管:概念的深入 44311.0?预习 44311.1?非理想效应 44311.1.1 亚阈值电导 44411.1.2 沟道长度调制效应 44611.1.3 迁移率变化 45011.1.4 速度饱和 45211.1.5 弹道输运 45311.2?MOSFET按比例缩小理论 45511.2.1 恒定电场按比例缩小 45511.2.2 阈值电压——一级近似 45611.2.3 全部按比例缩小理论 45711.3?阈值电压的修正 45711.3.1 短沟道效应 45711.3.2 窄沟道效应 46111.4?附加电学特性 46411.4.1 击穿电压 464*11.4.2 轻掺杂漏晶体管 47011.4.3 通过离子注入进行阈值    调整 472*11.5?辐射和热电子效应 47511.5.1 辐射引入的氧化层电荷 47511.5.2 辐射引入的界面态 47811.5.3 热电子充电效应 48011.6?小结 481重要术语解释 481知识点 482复习题 482习题 483参考文献 489第 12 章 双极晶体管 49112.0?预习 49112.1?双极晶体管的工作原理 49112.1.1 基本工作原理 49312.1.2 晶体管电流的简化表达式 49512.1.3 工作模式 49812.1.4 双极晶体管放大电路 50012.2?少子的分布 50112.2.1 正向有源模式 50212.2.2 其他工作模式 50812.3?低频共基极电流增益 50912.3.1 有用的因素 50912.3.2 电流增益的数学表达式 51212.3.3 小结 51712.3.4 电流增益的计算 51712.4?非理想效应 52212.4.1 基区宽度调制效应 52212.4.2 大注入效应 52412.4.3 发射区禁带变窄 52612.4.4 电流集边效应 528*12.4.5 基区非均匀掺杂的影响 53012.4.6 击穿电压 53112.5?等效电路模型 536*12.5.1 Ebers-Moll模型 53712.5.2 Gummel-Poon模型 54012.5.3 H-P模型 54112.6?频率上限 54512.6.1 延时因子 54512.6.2 晶体管截止频率 54612.7?大信号开关 54912.7.1 开关特

封面

半导体物理与器件-(第四版)-(英文版)

书名:半导体物理与器件-(第四版)-(英文版)

作者:唐纳德.A.尼曼

页数:768

定价:¥109.0

出版社:电子工业出版社

出版日期:2017-03-01

ISBN:9787121309656

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