《半导体物理与器件》求取 ⇩

第一章晶体结构和半导体材料的制备1

1.1 半导体材料1

1.2 晶体结构4

1.2.1 周期性结构5

1.2.2 立方晶系中的几种晶胞6

1.2.3 晶面、晶向、晶面间距8

1.2.4 金刚石型结构12

1.3 半导体晶体材料的制备13

1.3.1 布里奇曼法14

1.3.2 直拉法15

1.3.3 浮区生长法17

1.4 化合物半导体和半导体薄膜的生长18

第二章固体中的电子24

2.1 孤立原子中电子的状态24

2.2 能带概述26

2.2.1 能带的一般概念26

2.2.2 晶体中电子的共有化运动和能带的形成28

2.3 能量-波数图31

2.3.1 自由电子的状态和薛定谔方程31

2.3.2 晶体中的薛定谔方程及其解的形式34

2.3.3 克龙尼克-潘纳模型和能量-波数图35

2.3.4 倒格子和三维晶格的布里渊区40

2.3.5 周期性边界条件43

2.4 有效质量44

2.5 硅、锗、砷化镓的能带构造46

2.6 k 空间和 k 空间等能面47

2.6.1 k 空间和等能面47

2.6.2 硅、锗砷化镓的导带等能面49

2.7 态密度函数51

2.8 费米-狄拉克统计54

2.9 热平衡载流子浓度和本征载流子浓度57

2.10 杂质与掺杂半导体的载流子浓度62

2.10.1 施主杂质62

2.10.2 受主杂质63

2.10.3 杂质补偿和掺杂半导体的载流子浓度64

第三章载流子的输运68

3.1 载流子的漂移运动68

3.1.1 迁移率68

3.1.2 散射70

3.1.3 晶格散射与电离杂质散射对迁移率的影响74

3.2 半导体的电导率78

3.3 半导体电阻率的测量79

3.4 高场效应84

3.5 载流子的扩散运动86

3.5.1 独立粒子图像86

3.5.2 集合平均描述86

3.5.3 爱因斯坦关系88

3.6 载流子的注入89

3.7 载流子的产生与复合91

3.7.1 跃迁率与跃迁过程91

3.7.2 直接复合93

3.7.3 间接复合95

3.7.4 扩散长度98

3.8 连续性方程99

3.8.1 方程的建立99

3.8.2 连续性方程求解举例101

第四章体效应与均质半导体器件109

4.1 电阻的温度特性及热敏电阻109

4.1.1 半导体电阻率的范围109

4.1.2 表面电阻率110

4.1.3 载流子浓度、电导率随温度的变化112

4.1.4 半导体热敏电阻115

4.2.1 热电效应116

4.2 热电效应116

4.2.2 塞贝克效应分析119

4.2.3 热电效应的实际应用122

4.3 电磁效应125

4.3.1 霍耳效应125

4.3.2 磁阻效应128

4.4 压阻效应131

4.4.1 锗在流体静压作用下的压阻效应131

4.4.2 单向应力作用下的压阻效应132

4.4.3 半导体的压阻系数134

4.4.4 压力敏感器件135

4.5 光电导效应137

4.5.1 光电导 光电导弛豫及增益138

4.5.2 光敏电阻142

第五章p-n 结146

5.1 热平衡 p-n 结146

5.1.1 p-n 结接触电势差147

5.1.2 平衡 p-n 结的费米能级148

5.1.3 p-n 结能带图的画法150

5.2 p-n 结的耗尽层150

5.3.1 准费米能级155

5.3 准费米能级和非平衡 p-n 结155

5.3.2 非平衡 p-n 结157

5.4 正向偏置时 p-n 结边界上的少数载流子浓度163

5.5 p-n 结的电流-电压方程165

5.6 p-n 结的耗尽层电容171

5.7 p-n 结的扩散电容173

5.8 p-n 结的击穿175

5.8.1 隧道击穿176

5.8.2 雪崩击穿179

6.1 隧道二极管185

第六章微波器件185

6.2 碰撞雪崩渡越时间二极管190

6.2.1 器件的结构191

6.2.2 动态特性193

6.3 势垒注入渡越时间二极管197

6.3.1 器件的结构197

6.3.2 动态特性199

6.4 转移电子器件201

6.4.1 转移电子效应202

6.4.2 转移电子器件205

6.5 负阻振荡机理208

7.1 辐射跃迁与光吸收211

第七章光子器件211

7.1.1 辐射跃迁212

7.1.2 辐射跃迁的种类214

7.1.3 光吸收218

7.2 发光二极管221

7.2.1 可见光发光二极管221

7.2.2 红外发光二极管226

7.3 半导体激光器227

7.3.1 半导体激光器的结构228

7.3.2 半导体激光器的运行230

7.4 太阳电池234

7.4.1 太阳辐射235

7.4.2 p-n 结太阳电池237

7.4.3 异质面太阳电池243

7.4.4 肖特基势垒引 MIS 太阳电池246

7.4.5 太阳电池的改进及设计制造中的几个问题249

7.4.6 聚光太阳电池252

7.5 光探测器254

7.5.1 光敏二极管254

7.5.2 雪崩光敏二极管261

8.1 双极型晶体管概述264

第八章双极型晶体管和闸流晶体管264

8.1.1 放大工作模式265

8.1.2 电流增益269

8.2 静态特性271

8.2.1 理想晶体管的端电流271

8.2.2 发射效率与基区输运因子277

8.2.3 四种工作模式278

8.3 静态特性的修正280

8.3.1 缓变基区的自建场对载流子输运的影响280

8.3.2 发射结耗尽层复合的影响281

8.3.3 基区宽度调变效应283

8.4 基极电阻286

8.5 反向电流和击穿电压288

8.5.1 反向电流288

8.5.2 击穿电压290

8.6 频率和开关特性292

8.6.1 Ebets-Moll 模型292

8.6.2 频率特性294

8.6.3 开关特性300

8.7 闸流晶体管305

8.7.1 基本特征与工作原理305

8.7.2 双向闸流晶体管312

第九章场效应晶体管315

9.1 结型场效应晶体管316

9.1.1 工作原理316

9.1.2 电流-电压特性318

9.1.3 漏极电导与跨导321

9.1.4 小信号等效电路322

9.1.5 截止频率325

9.2 MOS 结构326

9.2.1 理想 MOS 结构327

9.2.2 理想 MOS 结构的电容-电压特性334

9.2.3 实际 MOS 结构的电容-电压特性338

9.2.4 MOS 结构的阈值电压346

9.3 金属-氧化物-半导体场效应晶体管347

9.3.1 构造及工作原理348

9.3.2 电流-电压特性350

9.3.3 等效电路与频率特性354

9.3.4 MOSFET 的类型355

附录Ⅰ 常用物理常数358

附录Ⅱ 主要半导体的物理性质359

索引360