化合物半导体器件PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1．1历史和动态 1

1．2内容安排和说明 4

参考文献 4

第2章 化合物半导体材料与器件基础 6

2．1半导体材料的分类 6

元素半导体 8

化合物半导体 8

半导体固溶体 10

2．2化合物半导体材料特性 10

晶格结构 10

晶体的化学键和极化 13

能带结构 14

施主和受主能级 19

迁移率 21

2．3化合物半导体器件的发展方向 24

思考题 25

参考文献 25

第3章 半导体异质结 26

3．1异质结及其能带图 26

异质结的形成 26

异质结的能带图 28

3．2异型异质结的电学特性 32

突变异质结的伏安特性和注入特性 33

界面态的影响 35

异质结的超注入现象 37

3．3量子阱与二维电子气 38

二维电子气的形成及能态 38

二维电子气的态密度 40

3．4多量子阱与超晶格 42

思考题 45

参考文献 46

第4章 异质结双极晶体管 47

4．1 HBT的基本结构 47

基本的HBT结构 48

突变结和组分渐变异质结 48

4．2 HBT的增益 50

理想HBT的增益 50

考虑界面复合后HBT的增益 51

HBT增益与温度的关系 53

4．3 HBT的频率特性 55

最大振荡频率 55

开关时间 55

宽带隙集电区 57

4．4先进的HBT 57

Si-SiGeHBT 57

Ⅲ-Ⅴ族化合物基HBT 60

思考题 63

参考文献 63

第5章 化合物半导体场效应晶体管 65

5．1金属半导体肖特基接触 65

能带结构 65

基本模型 68

5．2金属半导体场效应晶体管（MESFET） 73

MESFET器件结构 73

工作原理 74

电流—电压特性 76

负阻效应与高场畴 78

高频特性 80

噪声理论 82

功率特性 83

5．3调制掺杂场效应晶体管 86

调制掺杂结构 87

基本原理 87

电流—电压特性 89

思考题 90

参考文献 91

第6章 量子器件与热电子器件 92

6．1隧道二极管 92

穿透系数 92

电流—电压特性 93

6．2共振隧道二极管（Resonant Tunneling Diode，RTD） 96

谐振隧穿结构 96

谐振隧道二极管电流—电压特性 97

6．3热电子器件 99

热电子异质结双极晶体管 100

实空间转移晶体管（real spacetransfertransistor） 100

隧穿热电子晶体管 104

思考题 105

参考文献 105

第7章 半导体光电子器件 107

7．1半导体的光学性质 107

光的本质 107

辐射跃迁 108

光的吸收 109

光伏效应 110

7．2太阳能电池 111

pn结光电池的电流—电压特性 111

pn结光电池的等效电路 114

转换效率 114

砷化镓太阳能电池 117

Ⅱ-Ⅵ族化合物太阳能电池 118

铜铟硒太阳能电池 119

7．3光电探测器件 120

光敏电阻 121

光电二极管 124

7．4发光二极管和半导体激光器 129

可见光发光二极管 130

红外发光二极管 135

半导体激光器 136

思考题 145

参考文献 145

第8章 宽带隙化合物半导体器件 146

8．1宽带隙半导体材料基本特性 146

8．2碳化硅器件及其应用 147

碳化硅微波功率器件 147

碳化硅功率器件 150

碳化硅探测器件 151

8．3 GaN器件及其应用［7］［8］［9］ 153

GaN微波功率器件 153

GaN基光电器件 154

其他GaN基电子器件 157

8．4其他宽禁带半导体器件 158

单光子器件 158

宽禁带半导体纳米结构器件 159

基于GaN的子带间跃迁光开关 159

氮化物光催化剂 160

思考题 160

参考文献 160