固態電子器件(第6版)

固態電子器件(第6版)

《固態電子器件(第6版)》是2009年10月人民郵電出版社出版的圖書,作者是[美]Ben G·Streetman、Sanjay Kumar、Banerjee。

基本介紹

  • 中文名:固態電子器件(第6版)
  • 作者:[美]Ben G·Streetman、Sanjay Kumar、Banerjee
  • ISBN:9787115202161
  • 頁數:401頁
  • 定價:75元
  • 出版社:人民郵電出版社
  • 出版時間:2009年10月
  • 裝幀:平裝
  • 開本:16開
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書是介紹半導體器件工作原理的經典入門教材,其主要內容包括固體物理基礎和半導體器件物理兩大部分,同時也涵蓋半導體晶體結構與材料生長技術、積體電路原理與製造工藝以及光電子器件與高頻大功率器件等相關內容。
本書注重基本物理概念,強調理論聯繫實際,可作為高等院校電子信息類專業“固態器件與電路”專業基礎課的教材,也可供相關領域的研究人員和技術人員參考。

圖書目錄

第 1章 晶體性質和半導體生長 1
1.1 半導體材料 1
1.2 晶格 2
1.2.1 周期結構 2
1.2.2 立方晶格 4
1.2.3 晶面與晶向 5
1.2.4 金剛石晶格 7
1.3 塊狀晶體生長 9
1.3.1 製備原材料 9
1.3.2 單晶的生長 9
1.3.3 圓片 10
1.3.4 摻雜 11
1.4 外延生長 12
1.4.1 外延生長的晶格匹配 12
1.4.2 汽相外延 14
1.4.3 分子束外延 15
小結 17
習題 17
參考讀物 18
自我測驗 18
第 2章 原子和電子 21
2.1 物理模型介紹 21
2.2 重要實驗 22
2.2.1 光電效應 22
2.2.2 原子光譜 23
2.3 玻爾模型 24
2.4 量子力學 26
2.4.1 幾率和不確定性原理 26
2.4.2 薛丁格波動方程 27
2.4.3 勢阱問題 29
2.4.4 隧穿 30
2.5 原子結構和元素周期表 31
2.5.1 氫原子 32
2.5.2 元素周期表 33
小結 37
習題 37
參考讀物 38
自我測驗 39
第3章 半導體能帶和載流子 41
3.1 固體的結合力和能帶 41
3.1.1 固體的結合力 41
3.1.2 能帶 42
3.1.3 金屬、半導體和絕緣體 44
3.1.4 直接禁帶半導體和間接禁帶半導體 45
3.1.5 能帶結構隨合金組分的變化 47
3.2 半導體中的載流子 48
3.2.1 電子和空穴 48
3.2.2 有效質量 50
3.2.3 本徵材料 53
3.2.4 非本徵材料 54
3.2.5 量子阱中的電子和空穴 56
3.3 載流子濃度 57
3.3.1 費米能級 57
3.3.2 平衡態下電子和空穴的濃度 59
3.3.3 載流子濃度對溫度的依賴關係 63
3.3.4 雜質補償和空間電荷的中性 64
3.4 載流子在電場和磁場中的運動 65
3.4.1 電導率和遷移率 66
3.4.2 漂移和電阻 68
3.4.3 溫度和摻雜對遷移率的影響 69
3.4.4 高電場效應 70
3.4.5 霍爾效應 72
3.5 平衡態費米能級的不變性 73
小結 74
習題 75
參考讀物 76
自我測驗 77
第4章 半導體中的過剩載流子 79
4.1 光吸收 79
4.2 發光機理 81
4.2.1 光致發光 81
4.2.2 電致發光 83
4.3 載流子壽命和光導電性 83
4.3.1 電子和空穴的直接複合 84
4.3.2 間接複合與陷阱 85
4.3.3 穩態載流子產生;準費米能級 87
4.3.4 光導器件 89
4.4 載流子的擴散 90
4.4.1 擴散過程 90
4.4.2 載流子的擴散和漂移,內建電場 92
4.4.3 擴散和複合,連續性方程 94
4.4.4 穩態載流子注入和擴散長度 95
4.4.5 海恩斯-肖克萊實驗 97
4.4.6 準費米能級的梯度 99
小結 100
習題 101
參考讀物 102
自我測驗 102
第5章 PN結 104
5.1 PN結的製造 104
5.1.1 熱氧化 104
5.1.2 擴散 105
5.1.3 快速熱處理 106
5.1.4 離子注入 107
5.1.5 化學氣相澱積 108
5.1.6 光刻 109
5.1.7 刻蝕 112
5.1.8 金屬化 113
5.2 平衡態的PN結 114
5.2.1 接觸電勢 115
5.2.2 平衡態時的費米能級 118
5.2.3 結的空間電荷 118
5.3 正偏結、反偏結和穩態條件 121
5.3.1 結電流的定性分析 122
5.3.2 載流子的注入 124
5.3.3 反向偏置 130
5.4 反向擊穿 132
5.4.1 齊納擊穿 133
5.4.2 雪崩擊穿 134
5.4.3 整流器 135
5.4.4 擊穿二極體 138
5.5 瞬態特性和交流特性 138
5.5.1 存儲電荷的瞬態變化 139
5.5.2 反向恢復過程 141
5.5.3 開關二極體 143
5.5.4 PN結電容 143
5.5.5 變容二極體 147
5.6 簡單理論的修正 147
5.6.1 接觸電勢對載流子注入的影響 148
5.6.2 耗盡層中載流子的複合和產生 149
5.6.3 歐姆損耗 151
5.6.4 緩變結 152
5.7 金屬半導體結 153
5.7.1 肖特基勢壘 154
5.7.2 整流接觸 155
5.7.3 歐姆接觸 156
5.7.4 典型的肖特基勢壘 157
5.8 異質結 158
小結 162
習題 163
參考讀物 166
自我測驗 166
第6章 場效應電晶體 169
6.1 電晶體的工作原理 170
6.1.1 負載線 170
6.1.2 放大和開關 171
6.2 結型場效應電晶體 171
6.2.1 夾斷與飽和 172
6.2.2 柵極的控制 173
6.2.3 電流-電壓特性 175
6.3 金屬半導體型場效應電晶體 176
6.3.1 GaAs型MESFET 176
6.3.2 高電子遷移率型電晶體 177
6.3.3 短溝道效應 178
6.4 金屬絕緣半導體型場效應電晶體 179
6.4.1 基本原理和構造 179
6.4.2 理想MOS電容 182
6.4.3 實際的表面效應 190
6.4.4 閾值電壓 192
6.4.5 MOS管的電容-電壓特性分析 194
6.4.6 時變電容的測量 196
6.4.7 MOS管柵氧的電流-電壓特性 197
6.5 MOS場效應電晶體 199
6.5.1 輸出特性 200
6.5.2 傳輸特性 201
6.5.3 遷移率模型 204
6.5.4 短溝道MOSFET的伏安特性 205
6.5.5 閾值電壓的控制 206
6.5.6 襯底偏置效應 210
6.5.7 亞閾值特性 211
6.5.8 MOSFET等效電路 212
6.5.9 MOSFET的尺寸縮放及熱電子效應 214
6.5.10 漏極感應勢壘降低 217
6.5.11 短溝道效應和窄寬度效應 219
6.5.12 柵極感應的漏極漏電流 220
小結 221
習題 222
參考讀物 225
自我測驗 225
第7章 雙極結型電晶體 229
7.1 BJT的基本工作原理 229
7.2 BJT的放大作用 231
7.3 BJT製造 234
7.4 少數載流子分布和端電流 236
7.4.1 基區擴散方程的求解 237
7.4.2 端電流計算 238
7.4.3 端電流的近似表達式 240
7.4.4 電流傳輸係數 242
7.5 BJT的一般偏置狀態 243
7.5.1 耦合二極體模型 243
7.5.2 電荷控制分析 247
7.6 BJT的開關特性 248
7.6.1 截止 249
7.6.2 飽和 250
7.6.3 開關周期 251
7.6.4 開關電晶體的主要參數 252
7.7 某些重要的物理效應 252
7.7.1 基區內的載流子漂移 252
7.7.2 基區變窄效應 253
7.7.3 雪崩擊穿 254
7.7.4 注入和熱效應 255
7.7.5 基區電阻和發射極電流集邊效應 256
7.7.6 Gummel-Poon模型 257
7.7.7 Kirk效應 261
7.8 電晶體的頻率限制 262
7.8.1 結電容和充電時間 262
7.8.2 渡越時間效應 264
7.8.3 Webster效應 264
7.8.4 高頻電晶體 265
7.9 異質結雙極型電晶體 266
小結 267
習題 268
參考讀物 270
自我測驗 270
第8章 光電器件 272
8.1 光電二極體 272
8.1.1 光照下PN結的電流和電壓 272
8.1.2 光單元 275
8.1.3 光檢測器 277
8.1.4 光檢測器的增益、頻寬和信噪比 279
8.2 發光二極體 280
8.2.1 發光材料 280
8.2.2 光纖-光通信 282
8.3 雷射器 285
8.4 半導體雷射器 287
8.4.1 PN結的粒子數反轉 287
8.4.2 PN結雷射器的發射光譜 289
8.4.3 基本的半導體雷射器 290
8.4.4 異質結雷射器 290
8.4.5 半導體雷射器材料 292
小結 294
習題 294
參考讀物 296
自我測驗 296
第9章 積體電路 298
9.1 背景知識 298
9.1.1 集成的優勢 298
9.1.2 積體電路的分類 299
9.2 積體電路的發展歷程 300
9.3 單片積體電路元件 302
9.3.1 CMOS工藝集成 302
9.3.2 絕緣體上矽(SOI) 312
9.3.3 其他電路元件的集成 314
9.4 電荷轉移器件 317
9.4.1 MOS電容的動態效應 317
9.4.2 基本CCD 318
9.4.3 CCD基本結構的改進 318
9.4.4 CCD的套用 320
9.5 ULSI 320
9.5.1 邏輯器件 323
9.5.2 半導體存儲器 329
9.6 測試、焊接和封裝 337
9.6.1 測試 338
9.6.2 引線壓焊 339
9.6.3 倒裝片焊接技術 340
9.6.4 封裝 341
小結 343
習題 343
參考讀物 343
自我測驗 344
第 10章 高頻和大功率器件 345
10.1 隧穿二極體 345
10.2 崩越二極體 347
10.3 Gunn二極體 350
10.3.1 電子輸運機制 350
10.3.2 空間電荷區的形成和漂移 352
10.4 PN-PN二極體 353
10.4.1 基本結構 353
10.4.2 雙電晶體近似 354
10.4.3 載流子注入時a的變化 355
10.4.4 正偏關斷狀態 355
10.4.5 導通狀態 356
10.4.6 觸發機制 356
10.5 半導體控制整流器 357
10.6 絕緣柵雙極電晶體 359
小結 361
習題 361
參考讀物 362
自我測驗 362
附錄A 常用符號定義 363
附錄B 物理常數以及轉換係數 367
附錄C 半導體材料的特性 368
附錄D 導帶狀態密度的推導 369
附錄E 費米-迪拉克統計的推導 373
附錄F 在Si(100)上生長的乾、濕熱氧化層厚度隨時間、溫度變化的關係 376
附錄G 雜質在Si中的固溶度 377
附錄H Si和SiO2中雜質的擴散係數 378
附錄I Si中注入深度和範圍與入射能量之間的關係 379
自我測驗題部分答案 380
索引 384

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們