第一章 半导体材料概述 1
1-1 半导体材料发展简史 1
1-2 半导体材料分类 2
1-3 半导体材料的基本特性及其应用 3
一、半导体材料的基本特性 3
二、半导体材料的应用 4
第二章 晶体生长理论基础 8
2-1 结晶相变热力学基础 8
一、结晶相变热力学概述 8
二、结晶系统平衡条件 9
三、结晶相变热力学基础 10
2-2 结晶学原理 17
一、均匀成核 17
二、非均匀形核及形核能 24
三、二维形核（二维临界晶核） 27
2-3 晶体界面结构模型 28
一、完整突变光滑面生长模型 29
二、非完整突变光滑面生长模型 31
附录2-Ⅰ理想气体的化学势 32
附录2-Ⅱ稀溶液中各组元的化学势 33
参考文献 34
习题 34
第三章 单晶生长方法的理论分析 35
3-1 晶体生长方法概述 35
3-2 从熔体中生长晶体 36
一、熔体生长过程之特点 36
二、熔体生长方法 37
3-3 熔体生长单晶锭的基本原理 40
一、基本概念 40
二、分凝现象和分凝系数 42
三、晶体中溶质的分布 48
四、熔体生长系统的温度分布和热传输 54
五、生长界面的稳定性 66
参考文献 73
习题 74
第四章 锗硅单晶材料的制备 75
4-1 多晶硅的制备 75
一、工业硅的制备 75
二、四氯化硅（SiCl4）的制备 76
三、三氯氢硅（SiHCl3）的制备 76
四、精馏提纯 76
五、四氯化硅或三氯氢硅的氢还原法制取多晶硅 78
六、硅烷热分解法制取多晶硅 78
七、氢还原法制备多晶硅的工艺系统 78
八、沉积多晶硅的载体 79
九、多晶硅的结构模型和性质简介 79
4-2 单晶硅的制备 80
一、掺杂 81
二、单晶体中杂质浓度的均匀性（电阻率的均匀性）及其控制 87
四、坩埚 93
三、籽晶 93
五、有坩埚直拉法拉制单晶硅工艺简介 94
六、有坩埚直拉法单晶炉的装置简介 96
七、区熔法制备锗、硅单晶 98
参考文献 104
习题 104
5-1 硅晶体中的位错 105
一、硅晶体中位错的产生 105
第五章 硅单晶中的缺陷及其控制 105
二、硅晶体中常见的几种位错形式 106
三、位错对半导体材料主要性能之影响 108
四、位错对半导体器件性能和成品率的影响 109
五、位错及重金属杂质沾污的控制 111
5-2 硅单晶中微缺陷的形成与控制 115
一、微缺陷形成模型及其本质 115
二、微缺陷对器件性能及成品率的影响 117
三、微缺陷的控制及消除措施 118
5-3 硅单晶中的氧和碳 119
一、硅中的氧 120
二、硅中的碳 121
5-4 生长层条纹（杂质条纹）及其控制 121
一、生长条纹概况 122
二、生长条纹的形成及其形态 123
5-5 磁场中直拉硅单晶工艺技术简介 125
附录5-Ⅰ 瑞利数Ra 127
附录5-Ⅱ 硅单晶中几种常见的缺陷显微图相 128
参考文献 131
习题 132
第六章 化合物半导体材料 133
6-1 Ⅱ-Ⅴ族化合物半导体的特性 133
一、Ⅱ-Ⅴ族化合物半导体的一般性质 133
二、Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的晶体结构 135
三、Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体晶体的化学键和极性 136
四、Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体晶体的极性对其物理化学性质的影响 137
一、GaAs的能带结构及其主要特点 143
6-2 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体晶体的能带结构简介 143
二、InSb 的能带结构及其主要特点 145
三、GaP的能带结构及其主要特点 146
四、其它Ⅲ-Ⅴ族化合物的能带结构 146
6-3 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料的相图简介 148
一、二元系相图的一般介绍 148
二、二组元间能形成化合物的相图 149
三、Ⅲ-Ⅴ族化合物相图简介 151
6-4 Ⅲ-Ⅴ族化合物的蒸气压与化学比 154
一、蒸气压问题 154
二、化学比问题 159
6-5 砷化镓单晶材料的制备 160
一、温度高于GaAs熔点的合成法 161
二、温度低于GaAs熔点的生长 165
6-6 砷化镓晶体的掺杂 170
一、GaAs单晶中的杂质与控制 170
二、GaAs外延层的掺杂与分布 176
6-7 Ⅲ-Ⅴ族化合物固溶体的制备 179
一、镓砷磷（GaAs1-xPx）气相外延生长 180
二、镓铝砷（Ga1-xAlxAs）的液相外延生长 181
6-8 Ⅰ-Ⅵ族化合物半导体材料 182
一、Ⅰ-Ⅵ族化合物半导体的一般性质 182
二、Ⅰ-Ⅵ族化合物半导体的合成与晶体生长过程中的相平衡 184
三、Ⅲ-Ⅵ族化合物的合成和晶体制备 191
6-9 碲镉汞晶体材料的生长技术简介 194
6-10 化合物半导体晶体中的缺陷 199
一、点缺陷（又称热缺陷） 199
二、点缺陷的产生及其对化合物半导体性能的影响 201
附录6-Ⅰ元素的负电性 206
参考文献 208
习题 209
二、晶向测定 210
一、外观检验 210
第七章 半导体材料的检测 210
7-1 单晶体均检验 210
7-2 位错及重金属杂质的检验方法 212
一、位错的检验方法 213
二、重金属杂质检验方法 216
7-3 红外线吸收法测定硅中的氧、碳含量 217
7-4 导电类型的判别 218
一、温差电动势法（冷热探针法） 218
7-5 电阻率测量 219
二、单探针点接触整流法（点接触伏安特性法） 219
一、二探针法 220
二、四探针法 220
7-6 少数载流子寿命测量 221
一、光注入测扩散长度法 221
二、光电导衰减法 222
三、高频光电导衰减法 223
四、双脉冲法 225
习题 226