目录 1
第一篇 半导体物理基础 1
第一章 半导体中的电子状态 1
§1-1原子中电子状态的描述 2
§1-2半导体的晶体结构 6
§1-3半导体能带的形成 8
1-3-1半导体中电子的运动及其能量状态 8
1-3-2金属、半导体和绝缘体 11
§1-4本征半导体和杂质半导体 14
1-4-1本征半导体的导电机构 14
1-4-2杂质半导体 17
1-4-3杂质补偿 20
§1-5载流子的统计分布 22
1-5-1半导体中电子按能量的分布 23
1-5-2本征半导体中的费米能级和载流子浓度 26
1-5-3杂质半导体中的费米能级和载流子浓度 29
1-5-4关于费米能级的小结 32
复习思考题 34
第二章 载流子的漂移、复合和扩散 36
§2-1半导体中载流子的迁移率 36
2-1-1载流子的迁移率 36
2-1-2载流子的漂移速度和载流子的散射 39
§2-2电导的分析 42
2-2-1欧姆定律的微分形式 42
2-2-2半导体的电阻率 44
2-2-3半导体的电导率与温度的关系 45
2-2-4强电场下的电导现象 47
§2-3非平衡载流子及其复合 49
2-3-1非平衡载流子的注入和准费米能级 49
2-3-2非平衡载流子的复合 51
§2-4非平衡载流子的扩散 56
2-4-1非平衡载流子的扩散 57
2-4-2非平衡状态时半导体的电中性问题 60
2-4-3载流子扩散方程 61
复习思考题 65
第二篇 结型半导体器件 66
第三章 PN结和半导体二极管 66
§3-1平衡PN结 66
3-1-1PN结空间电荷区的形成 66
3-1-2能带图 68
3-1-3内建电势差VD 70
§3-2势垒区内电荷、电场和电势的分布 71
§3-3PN结电流-电压特性 75
3-3-1外加正向电压 76
3-3-2外加反向电压 80
3-3-3PN结伏安特性 83
3-3-4正向PN结电流成分的分析 90
§3-4PN结电容 92
3-4-1PN结电容的物理本质 92
3-4-2势垒电容和扩散电容 93
§3-5PN结的击穿 96
3-5-1雪崩击穿 97
3-5-2齐纳击穿 98
§3-6PN结的温度特性 99
§3-7半导体二极管 101
3-7-1半导体二极管的小信号等效电路 101
3-7-2半导体二极管的电路符号、分类 105
复习思考题 106
第四章 半导体三极管 107
§4-1概述 107
§4-2三极管的放大作用 108
4-2-1基区宽度W很薄是三极管具有放大作用的内部条件 110
4-2-2共基极直流电流放大系数? 111
4-2-3共发射极直流电流放大系数? 115
§4-3半导体三极管的工作状态及其?的定量分析 116
4-3-1三极管的工作状态 116
4-3-2能带图和载流子浓度分布图 117
4-3-3定量分析共基极直流电流放大系数? 119
4-3-4用基区少子浓度分布曲线统观三个端电流、两个结电压 123
§4-4三极管端电流数学模型——Ebers-Moll模型 126
§4-5三极管伏安特性曲线及其物理解释 130
4-5-1共基极伏安特性曲线 131
4-5-2共发射极伏安特性曲线 135
§4-6三极管的参数 143
4-6-1反向电流 143
4-6-2极限参数 146
4-6-3三极管的温度特性 149
§4-7小信号等效电路 150
4-7-1共发射极混合Ⅱ型等效电路 150
4-7-2小信号等效电路中的各参数 152
4-7-3三极管的频率响应 157
§4-8三极管的电流放大系数和特征频率与集电极电流的关系 161
4-8-1?随Ic的变化 161
4-8-2fT随Ic的变化 170
复习思考题 171
第五章 结型场效应晶体管 173
§5-1结型场效应晶体管的结构和工作原理 173
§5-2结型场效应晶体管的特性曲线 176
§5-3导致场效应晶体管电流饱和的机理 181
§5-4结型场效应晶体管的电参数 184
复习思考题 187
第三篇 表面效应和表面控制器件 188
第六章 半导体表面 188
§6-1表面空间电荷区的特性 188
§6-2MIS结构的电容-电压特性 198
6-2-1MIS电容 198
6-2-2NIS电容与栅压和频率的依赖关系 200
6-2-3绝缘层中电荷和金属-半导体功函数差对平带电压的影响 204
复习思考题 207
§7-1MOS场效应晶体管结构和工作原理 208
7-1-1MOS场效应晶体管的结构 208
第七章 MOS场效应晶体管 208
7-1-2MOS场效应晶体管的工作原理 209
7-1-3实际MOS场效应晶体管的四种类型 210
§7-2MOS场效应晶体管的特性曲线 212
7-2-1输出特性曲线和转移特性曲线 213
7-2-2四种类型MOS场效应晶体管的特性曲线 218
§7-3MOS场效应晶体管的参数 221
7-3-1MOS场效应晶体管的直流参数 221
7-3-2MOS场效应晶体管的低频小信号参数及等效电路 223
7-3-3MOS场效应晶体管的高频特性 225
复习思考题 227
第八章 电荷耦合器件 229
§8-1CCD的工作原理 229
8-1-1单个MOS场效应晶体管的深耗尽状态和少子贮存作用 229
8-1-2三相CCD的传输原理 232
§8-2CCD的基本参数 235
§8-3CCD的应用 237
附1-1-1变容二极管及其基本特性 239
附录1-1变容二极管 239
附录 239
附录1 几种特种器件的简介 239
附1-1-2变容二极管的主要参数 241
附录1-2肖特基势垒二极管 243
附1-2-1肖特基势垒 243
附1-2-2伏安特性 244
附1-2-3等效电路 249
附录1-3隧道二极管 249
附1-3-1隧道二极管 249
附1-3-2P+N+结的隧道效应 251
附1-3-3隧道二极管的工作原理 253
附录2 半导体工艺 257
附录2-1几种重要的工艺 257
附录2-2两种典型半导体器件的工艺流程 258
附录2-3集成电路中的隔离 263
主要参考文献 267