半导体概论PDF电子书下载

半导体科技发展史概要（代序） 1

参考文献 10

第1章 半导体物理概论 11

1.1 半导体中电子的能量状态 11

1.1.1 能带理论 11

1.1.2 半导体的能带结构 13

1.1.3 半导体中的载流子 14

1.1.4 载流子的有效质量 15

1.2 半导体的导电性 16

1.2.1 载流子的漂移运动和半导体的电导率 16

1.2.2 半导体中的载流子统计 17

1.2.3 散射与载流子的迁移率 22

1.2.4 半导体电阻率的温度特性 25

1.3 半导体中的额外载流子 26

1.3.1 额外载流子的产生与复合 26

1.3.2 额外载流子的运动 30

1.4 半导体应用基础 34

1.4.1 半导体器件的基本结构 34

1.4.2 半导体pn结原理 35

1.4.3 金属-半导体接触原理 44

1.4.4 MOS栅原理 49

1.4.5 半导体光电子学原理 52

参考文献 61

第2章 半导体材料概述 62

2.1 半导体材料的晶体结构与分类 62

2.1.1 元素的电负性与原子的结合 63

2.1.2 共价结合与正四面体结构 64

2.1.3 半导体的晶体结构 65

2.1.4 化合物半导体的极性 67

2.2 元素半导体 68

2.2.1 硒（Se） 68

2.2.2 三种具有半导体特征的结晶碳 68

2.2.3 灰锡（α-Sn） 72

2.2.4 锗（Ge） 72

2.2.5 硅（Si） 73

2.2.6 其他元素半导体 75

2.3 化合物半导体 76

2.3.1 Ⅲ-Ⅴ族化合物 76

2.3.2 Ⅱ-Ⅵ族化合物 83

2.3.3 氧化物半导体 85

2.3.4 Ⅳ-Ⅵ族化合物 87

2.3.5 Ⅳ-Ⅳ族化合物 89

2.3.6 其他化合物半导体 90

2.3.7 半导体固溶体 91

2.4 有机半导体 92

2.5 非晶半导体 93

2.5.1 非晶体结构与制备原理 93

2.5.2 非晶半导体的电子态 95

2.5.3 非晶半导体的输运性质 99

2.5.4 非晶半导体的光学性质 101

2.5.5 非晶半导体种类及其应用 106

2.6 精细结构半导体 106

2.6.1 微晶和纳米晶 107

2.6.2 半导体超晶格 109

2.7 磁性及超导半导体 110

参考文献 111

第3章 半导体材料制备概述 114

3.1 半导体材料制备的理论基础 114

3.1.1 相图 114

3.1.2 区熔提纯原理 118

3.1.3 晶体生长原理 124

3.2 晶体生长技术 129

3.2.1 布里奇曼法（Bridgman） 129

3.2.2 直拉法（Czochralski，简称CZ） 130

3.2.3 区熔法（Floating Zone，简称FZ） 131

3.2.4 升华法 132

3.3 半导体薄膜的生长与淀积 132

3.3.1 外延生长 133

3.3.2 半导体薄膜的其他制备方法 138

参考文献 147

第4章 杂质工程和能带工程 148

4.1 常规掺杂 148

4.1.1 扩散掺杂 148

4.1.2 离子注入 151

4.1.3 掺杂的有效性 153

4.1.4 自补偿效应 154

4.1.5 少子寿命控制 155

4.2 嬗变掺杂 157

4.2.1 嬗变掺杂原理 158

4.2.2 硅的嬗变掺杂 159

4.2.3 NTD硅的电学特性 166

4.3 磁场改善生长晶体的纯度与均匀性 168

4.3.1 MCZ原理 168

4.3.2 MCZ工艺 170

4.4 半导体固溶体 173

4.4.1 固溶体的基本特征 173

4.4.2 禁带展宽与跃迁类型转变 174

4.4.3 固溶体从半金属到半导体的转变 176

4.4.4 硅锗固溶体及其应用 178

4.5 量子阱效应与半导体超晶格 187

4.5.1 量子阱和超晶格的组成与结构 188

4.5.2 量子阱中的电子状态 192

4.5.3 量子阱效应与超晶格效应 194

4.5.4 量子阱和超晶格的器件应用 196

参考文献 202

第5章 宽禁带半导体 204

5.1 宽禁带半导体材料的特征优势 204

5.1.1 半导体器件的材料优选因子 204

5.1.2 宽禁带半导体的特征优势 216

5.2 碳化硅 217

5.2.1 碳化硅的基本性质 218

5.2.2 碳化硅晶体制备 231

5.3 其他宽禁带半导体 240

5.3.1 Ⅲ-N化合物及其固溶体 241

5.3.2 半导体金刚石 246

参考文献 252

第6章 半导体照明 255

6.1 有关照明的几个物理概念 255

6.1.1 视觉 255

6.1.2 光度学参数 256

6.1.3 色度学概念 258

6.1.4 显色性概念 260

6.2 高亮度LED原理 261

6.2.1 LED原理 262

6.2.2 LED的发光效率 263

6.2.3 高效LED的结构 265

6.3 高亮度LED的材料 272

6.3.1 基本条件 272

6.3.2 AlGaAs材料系 274

6.3.3 A1GaInP材料系 275

6.3.4 AlGaInN材料系 277

6.4 高亮度LED的特性 279

6.4.1 伏安特性 279

6.4.2 光谱特性 280

6.4.3 输出特性 281

6.5 白光LED 282

6.5.1 白光LED原理 282

6.5.2 白光LED的性能及其优化 287

参考文献 292