《半导体器件 电力、敏感、光子、微波器件》求取 ⇩

目录1

第一篇 电力半导体器件1

第一章 电力半导体器件概述1

1.1电力电子学与电力半导体1

1.2电力半导体器件的分类2

1.3电力器件的基本应用3

第二章 晶闸管5

2.1晶闸管的基本结构、等效电路及特性5

2.2晶闸管的工作原理6

一、pnpn器件的导通物理过程6

二、晶闸管的导通机理7

三、触发机构8

一、雪崩击穿与穿通效应9

2.3阻断模式9

二、晶闸管的最佳反向阻断电压11

三、晶闸管的正向阻断电压13

四、晶闸管的最小长基区宽度Wnmi？15

2.4表面成型技术17

一、半导体表面理论的几种基本观点17

二、正斜角、负斜角及电场分布18

三、电力器件的表面成型20

2.5门极特性21

一、门极模型21

二、晶闸管的短基区宽度22

2.6通态特性及功率损耗23

一、正向传导模式23

二、晶闸管的通态电压23

三、晶闸管的功耗及热学设计28

一、开通特性31

2.7动态特性31

二、di/dt耐量34

三、dv/dt效应37

四、关断过程39

第三章 特殊型晶闸管43

3.1双向晶闸管43

一、双向晶闸管的基本结构及特性43

二、触发方式及其原理43

三、双向晶闸管的有关特性45

3.2逆导晶闸管45

一、逆导晶闸管的结构及特点46

二、逆导晶闸管的工作原理及换流特性47

三、改善换流特性的措施47

3.3光控晶闸管47

一、概述47

二、光控晶闸管的工作原理48

三、光触发灵敏度及光敏区结构50

四、LTT的光源54

3.4GTO55

一、概述55

二、GTO的工作原理56

三、GTO的结构60

3.5场控器件61

一、场控晶闸管（FCT）61

二、MOS栅晶闸管62

参考文献63

习题一64

第二篇 半导体敏感器件66

第四章 敏感器件概论66

4.1传感器及其分类66

一、半导体材料的敏感特性69

4.2敏感器件材料69

二、非晶硅半导体70

三、金属氧化物半导体72

四、传感器用光纤材料73

4.3敏感器件的研究方向74

第五章 半导体温敏器件76

5.1温度传感器的发展76

5.2半导体热敏电阻77

一、氧化物半导体热敏电阻77

二、锗、硅单晶热敏电阻79

三、SiC热敏电阻81

5.3pn结及晶体管温敏器件81

一、pn结正向电压的温度特性82

二、晶体管温度敏感器82

三、Sicpn结温度敏感器件83

5.4集成温度传感器84

一、主要类型及感温原理84

二、电压型集成温度传感器84

三、电流型集成温度传感器85

四、CMOS集成温度传感器86

第六章 半导体力敏器件87

6.1力学量和力敏器件87

6.2半导体压阻效应87

一、压阻效应87

二、应变灵敏度88

三、压阻系数89

6.3电阻式硅膜片压力敏感器件90

一、电桥原理90

二、膜片形状及电阻配置91

三、材料的导电类型及晶向93

五、力敏电阻的设计94

四、芯片尺寸94

6.4压敏二极管及压敏晶体管95

一、压敏二极管95

二、压敏晶体管96

三、压电场效应晶体管（PI-MOSFET）96

四、J-FET力敏器件96

6.5集成压力传感器97

第七章 半导体磁敏器件100

7.1霍尔器件100

一、霍尔效应100

二、霍尔器件的结构和工艺102

三、参数与特性103

四、霍尔器件的设计考虑104

一、磁阻效应105

7.2磁阻器件105

二、设计与制作106

7.3磁敏二极管107

一、工作原理及结构尺寸108

二、基本特性109

7.4磁敏晶体管110

一、长基区磁敏三极管110

二、磁敏MOSFET111

7.5磁敏集成电路112

第八章 半导体离子敏感器件114

8.1ISFET的特点与应用114

8.2基本工作原理114

8.3ISFET的设计和工艺117

一、FET的设计特点117

二、离子敏感膜的类型和制备118

8.4ISFET的特性和参数119

8.5生物膜敏感器件122

8.6多功能集成ISFET123

第九章 半导体湿敏器件125

9.1湿度与湿敏器件125

9.2湿敏器件的基本特性126

9.3氧化物半导体湿敏器件127

9.4氧化铝湿敏器件130

一、Al2O3湿敏器件的结构和工艺130

二、多孔Al2O3膜的感湿机理131

三、湿敏特性131

9.5MOS湿敏器件及集成化132

第十章 半导体气敏器件134

10.1气敏器件的类型和应用134

一、敏感机理136

10.2氧化物半导体气敏器件136

二、特性及影响因素137

10.3半导体气敏二极管139

10.4MOSFET气敏器件及多功能140

集成气敏器件140

一、H2敏MOSFET140

二、CO敏MOSFET142

三、气敏器件的多功能化、集成化143

参考文献144

习题二146

第三篇 半导体光子器件148

第十一章 半导体太阳电池148

11.1半导体太阳电池的光生伏特效应149

一、光伏效应的两个基本条件149

二、等效电路、伏安特性及输出特性151

11.2太阳电池的光电转换效率153

一、太阳辐射光谱AM0和AM1.5153

二、太阳电池的理论效率154

三、影响太阳电池效率的一些因素155

11.3高效率太阳电池的发展163

一、高效率硅太阳电池的发展164

二、高效、长寿命砷化镓太阳电池166

11.4低成本太阳电池166

一、太阳电池级硅（SOG-Si）167

二、多晶硅太阳电池168

三、非晶硅太阳电池168

第十二章 半导体光电探测器171

12.1概述171

一、结构、原理及参数172

12.2光敏电阻172

二、主要光敏电阻的分类、用途及特点176

12.3光敏二极管180

一、光敏二极管的特点180

二、耗尽层光敏二极管181

三、雪崩光敏二极管185

12.4光伏控制器件189

一、双极型光敏晶体管189

二、光敏场效应晶体管190

第十三章 CCD摄象传感器件192

13.1概述192

13.2CCD摄像器件的作用及工作方式192

13.3工作的物理基础193

一、光电转换——信息电荷“图象”产生193

二、电荷存储193

三、电荷转移、转移效率及频率响应195

13.4分类、用途、结构及工作原理199

一、分类与用途199

二、帧传输CCD面型摄象器件的结构199

三、工作过程200

第十四章 发光二极管和半导体激光器201

14.1pn结注入式场致发光原理201

一、激发202

二、复合202

14.2发光二极管205

一、可见光发光二极管205

二、红外上转换发光管208

三、红外发光二极管209

14.3半导体激光器210

一、半导体激光器特点及材料210

二、半导体受激光发射212

三、不同结构的半导体激光器214

参考文献216

习题三218

第四篇 微波半导体器件219

第十五章 变容二极管及阶跃二极管222

15.1变容二极管基本工作原理222

15.2变容二极管主要参数224

15.3变容二极管结构和工艺225

15.4调谐变容二极管226

15.5阶跃恢复二极管227

第十六章 pin二极管229

16.1结构及工艺229

16.2基本工作原理230

16.3特性与参数231

一、饱和漂移速度234

第十七章 雪崩渡越时间二极管234

17.1崩越二极管基本工作原理234

二、负阻效应235

三、崩越二极管振荡机理235

17.2结构与工艺237

17.3主要参数239

17.4势越二极管和速越二极管240

第十八章 肖特基势垒二极管243

18.1肖特基势垒243

18.2伏安特性244

18.3等效电路和参数246

18.4结构和工艺247

第十九章 转移电子器件250

19.1转移电子效应250

19.2高场畴252

19.3基本工作模式254

19.4限累二极管256

19.5结构、工艺及特性257

第二十章 微波晶体管259

20.1微波晶体管的S参量259

20.2硅微波双极晶体管261

20.3异质结微波双极晶体管264

20.4砷化镓场效应微波晶体管265

205高电子迁移率晶体管269

一、基本工作原理270

二、特性272

三、结构和工艺273

参考文献275

习题四275