半导体薄膜技术与物理 第2版PDF电子书下载

第1章 真空技术 1

1.1 真空的基本概念 1

1.1.1 真空的定义 1

1.1.2 真空度单位 1

1.1.3 真空区域划分 2

1.2 真空的获得 3

1.3 真空度测量 10

1.3.1 热传导真空计 10

1.3.2 热阴极电离真空计 12

1.3.3 冷阴极电离真空计 14

1.4 真空度对薄膜工艺的影响 16

参考文献 16

第2章 蒸发技术 17

2.1 发展历史与简介 17

2.2 蒸发的种类 18

2.2.1 电阻热蒸发 18

2.2.2 电子束蒸发 22

2.2.3 高频感应蒸发 24

2.2.4 激光束蒸发 25

2.2.5 反应蒸发 26

2.3 蒸发的应用实例 27

2.3.1 Cu（In,Ga）Se2薄膜 27

2.3.2 ITO薄膜 28

参考文献 29

第3章 溅射技术 30

3.1 溅射基本原理 30

3.2 溅射主要参数 33

3.2.1 溅射阈和溅射产额 33

3.2.2 溅射粒子的能量和速度 36

3.2.3 溅射速率和淀积速率 38

3.3 溅射装置及工艺 39

3.3.1 阴极溅射 39

3.3.2 三极溅射和四极溅射 40

3.3.3 射频溅射 40

3.3.4 磁控溅射 41

3.3.5 反应溅射 43

3.4 离子成膜技术 45

3.4.1 离子镀成膜 45

3.4.2 离子束成膜 47

3.5 溅射技术的应用 50

3.5.1 溅射生长过程 50

3.5.2 溅射生长ZnO薄膜的性能 52

参考文献 55

第4章 化学气相沉积 57

4.1 概述 57

4.2 硅化学气相沉积 58

4.2.1 CVD反应类型 58

4.2.2 CVD热力学分析 61

4.2.3 CVD动力学分析 67

4.2.4 不同硅源的外延生长 70

4.2.5 成核 72

4.2.6 掺杂 74

4.2.7 外延层质量 77

4.2.8 生长工艺 78

4.3 CVD技术的种类 80

4.3.1 常压CVD 80

4.3.2 低压CVD 81

4.3.3 超高真空CVD 83

4.4 能量增强CVD技术 87

4.4.1 等离子增强CVD 88

4.4.2 光增强CVD 88

4.5 卤素输运法 89

4.5.1 氯化物法 90

4.5.2 氢化物法 90

4.6 MOCVD技术 91

4.6.1 MOCVD简介 91

4.6.2 MOCVD生长GaAs 95

4.6.3 MOCVD生长GaN 96

4.6.4 MOCVD生长ZnO 100

4.7 特色CVD技术 105

4.7.1 选择外延CVD技术 105

4.7.2 原子层外延 108

参考文献 110

第5章 脉冲激光沉积 114

5.1 脉冲激光沉积概述 114

5.2 PLD的基本原理 115

5.2.1 激光与靶的相互作用 115

5.2.2 烧蚀物的传输 117

5.2.3 烧蚀粒子在衬底上的沉积 118

5.3 颗粒物的抑制 118

5.4 PLD在Ⅱ-Ⅵ族化合物薄膜中的应用 120

5.4.1 ZnO薄膜的PLD生长 120

5.4.2 其他Ⅱ-Ⅵ族化合物的PLD生长 126

参考文献 126

第6章 分子束外延 129

6.1 引言 129

6.2 分子束外延的原理和特点 129

6.3 外延生长设备 131

6.4 分子束外延生长硅 135

6.4.1 表面制备 135

6.4.2 外延生长 136

6.4.3 掺杂 141

6.4.4 外延膜的质量诊断 145

6.5 分子束外延生长Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料和结构 146

6.5.1 MBE生长GaAs 146

6.5.2 MBE生长InAs/GaAs 148

6.5.3 MBE生长GaN 150

6.6 分子束外延生长Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料和结构 151

6.6.1 HgCdTe材料 152

6.6.2 CdTe/Si的外延生长 153

6.6.3 HgCdTe/Si的外延生长 153

6.6.4 ZnSe、ZnTe 153

6.6.5 ZnO薄膜 153

6.7 分子束外延生长其他半导体材料和结构 155

6.7.1 SiC材料 155

6.7.2 生长小尺寸Ge/Si量子点 156

6.7.3 生长有机半导体薄膜 156

参考文献 158

第7章 液相外延 162

7.1 液相外延生长的原理 162

7.1.1 液相外延基本概况 162

7.1.2 硅液相外延生长的原理 163

7.2 液相外延生长方法和设备 166

7.3 液相外延生长的特点 168

7.4 液相外延的应用实例 169

7.4.1 硅材料 169

7.4.2 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料 170

7.4.3 碲镉汞材料 171

7.4.4 SiC材料 171

参考文献 172

第8章 湿化学制备方法 173

8.1 溶胶—凝胶技术 173

8.1.1 Sol-Gel的生长机制 173

8.1.2 Sol-Gel的工艺过程 174

8.1.3 Sol-Gel合成TiO2薄膜 178

8.1.4 Sol-Gel的优点和缺点 179

8.2 喷雾热分解技术 180

8.2.1 喷雾热分解的种类 180

8.2.2 喷雾热分解的生长过程 183

8.2.3 喷雾热分解的应用介绍 185

8.2.4 喷雾热分解制备ZnO薄膜 186

8.3 液相电沉积技术 187

8.3.1 电沉积简介 187

8.3.2 电沉积制备类金刚石薄膜 189

参考文献 191

第9章 半导体超晶格和量子阱 193

9.1 引言 193

9.2 半导体超晶格、量子阱的概念和分类 194

9.2.1 组分超晶格 194

9.2.2 掺杂超晶格 196

9.2.3 应变超晶格 196

9.2.4 调制掺杂超晶格 196

9.3 半导体超晶格、量子阱的量子特性 197

9.3.1 量子约束效应 197

9.3.2 量子隧穿和超晶格微带效应 198

9.3.3 共振隧穿效应 200

9.4 半导体超晶格、量子阱的结构和器件应用介绍 201

9.4.1 GaAs/AlxGa1-xAs体系 202

9.4.2 ZnSe基异质结、量子阱结构 203

参考文献 203

第10章 半导体器件制备技术 206

10.1 衬底材料的清洗 206

10.2 发光二极管 207

10.2.1 GaN基LED 208

10.2.2 ZnO基LED 213

10.2.3 白光LED 218

10.3 薄膜晶体管 221

10.3.1 薄膜晶体管的工作原理 222

10.3.2 非晶硅薄膜晶体管 223

10.3.3 多晶硅薄膜晶体管 224

10.3.4 有机薄膜晶体管 224

10.3.5 ZnO薄膜晶体管 225

10.4 光电探测器 226

10.4.1 光电导探测器 227

10.4.2 肖特基型光电探测器 229

10.4.3 p-n结型光电探测器 230

10.4.4 改进型光电二极管 231

参考文献 233