宽禁带化合物半导体材料与器件PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 宽带隙半导体概念 1

1.2 常见宽禁带化合物半导体 1

参考文献 3

第2章 化合物半导体材料基础 4

2.1 半导体 4

2.2 半导体材料的分类 5

2.2.1 元素半导体 5

2.2.2 化合物半导体 7

2.2.3 半导体固溶体 8

2.3 化合物半导体的特性 9

2.3.1 化合物半导体的晶体结构和化合键 9

2.3.2 化合物半导体的能带结构 10

参考文献 18

第3章 化合物半导体中的缺陷 19

3.1 缺陷理论基础 19

3.1.1 点缺陷的分类 19

3.1.2 点缺陷的符号表示方法 20

3.1.3 点缺陷在半导体中的施主或受主作用及它们的能级位置 21

3.2 ZnO中的杂质与缺陷 23

3.2.1 ZnO中的本征点缺陷 23

3.2.2 ZnO中绿色发光起源 26

3.2.3 ZnO中的故意掺杂 27

参考文献 31

第4章 宽带隙半导体发光 33

4.1 半导体中的光跃迁 33

4.1.1 半导体吸收跃迁 35

4.1.2 半导体中的带间跃迁辐射复合发光 35

4.2 激子 36

4.3 半导体发光光谱和辐射复合 38

4.4 激子复合 40

4.5 深能级中心相关的发光跃迁 43

4.6 时间分辨发光光谱 44

4.7 宽带隙半导体材料发光研究实例 45

参考文献 46

第5章 pn结 48

5.1 同质结 48

5.1.1 热平衡状态下的pn结 48

5.1.2 pn结的伏安特性 50

5.2 异质结 52

5.2.1 异质结的能带图 52

5.2.2 异型异质结的电学特性 55

参考文献 58

第6章 超晶格与量子阱 59

6.1 超晶格和量子阱发展概况 59

6.2 量子阱 61

6.3 超晶格 61

6.3.1 复合超晶格 62

6.3.2 掺杂超晶格 63

6.3.3 应变超晶格 64

6.3.4 多维超晶格 65

6.4 量子阱与超晶格的实验制备方法 66

6.5 超晶格和量子阱中的物理基础 66

6.5.1 半导体中的两类载流子：电子（n）与空穴（p） 66

6.5.2 超晶格和量子阱的能带结构 66

6.5.3 量子阱与超晶格中的电子态 68

6.5.4 超晶格中的电子状态 71

6.6 超晶格和量子阱中的物理效应 72

6.6.1 量子约束效应 72

6.6.2 量子阱中的激子效应 73

6.6.3 量子受限的斯塔克效应（QCSE） 73

6.6.4 电场下超晶格中的Wannier-Stark局域态 73

6.6.5 二维电子气 74

6.7 超晶格和量子阱器件 75

6.7.1 量子阱激光器发展历程 75

6.7.2 垂直腔面发射激光器 76

6.7.3 新型的量子阱激光器 78

6.7.4 主要应用 79

参考文献 83

第7章 SiC 85

7.1 SiC的基本性质 85

7.1.1 物理性质和化学性质 85

7.1.2 晶体结构 85

7.1.3 电学性能和能带结构 87

7.2 SiC材料生长、掺杂与缺陷 88

7.2.1 SiC体单晶生长 89

7.2.2 SiC薄膜生长 91

7.2.3 SiC纳米结构 95

7.2.4 SiC的掺杂 98

7.2.5 SiC材料中的缺陷 99

7.3 SiC电子器件 101

7.3.1 SiC肖特基接触理论 101

7.3.2 肖特基势垒二极管（SBD）及其改进结构器件（JBD、MPS） 102

7.3.3 SiC场效应晶体管 105

7.3.4 SiC双极型晶体管（BJT） 107

7.4 SiC传感器件 108

7.4.1 SiC的压阻效应 108

7.4.2 SiC材料在气敏传感器中的应用 110

7.4.3 SiC材料在光电探测器中的应用 110

参考文献 111

第8章 GaN 116

8.1 概述 116

8.2 GaN的基本性质 116

8.2.1 物理和化学特性 116

8.2.2 晶体结构 117

8.2.3 电学性质和掺杂 119

8.2.4 光学性质 120

8.2.5 GaN与其他Ⅲ族氮化物合金 121

8.3 GaN材料制备 121

8.3.1 GaN体单晶的生长 121

8.3.2 GaN薄膜外延生长衬底材料的选择 123

8.3.3 GaN外延生长技术 125

8.4 GaN光电器件 126

8.4.1 GaN基LED 127

8.4.2 GaN基LD 129

8.4.3 GaN基紫外探测器 130

8.4.4 GaN基电子器件 131

参考文献 132

第9章 ZnO 138

9.1 ZnO材料概述 138

9.1.1 ZnO的基本性质和能带工程 138

9.1.2 ZnO中的杂质与缺陷 140

9.1.3 ZnO的电学性能及p型掺杂 142

9.1.4 ZnO的p型掺杂研究现状 144

9.2 传统及新颖的ZnO制备技术 146

9.2.1 ZnO体单晶 146

9.2.2 ZnO薄膜 147

9.2.3 ZnO纳米结构 147

9.3 ZnO基光电器件 150

9.3.1 纳米结构的掺杂与接触 150

9.3.2 同质结LED 151

9.3.3 异质结LED 153

9.3.4 激光二极管（LDs） 158

9.3.5 光电探测器（PDs） 159

9.3.6 光伏太阳能电池 160

9.4 ZnO基透明导电薄膜和场效应器件 163

9.5 ZnO基压电器件 167

9.6 ZnO基传感器件 168

9.7 ZnO基自旋器件 170

9.8 ZnO基光催化材料 171

9.9 小结 172

参考文献 173

缩略词 182