《半导体材料》

第一章半导体材料概述1

1-1 半导体材料的发展与分类1

1-2 半导体材料的化学键和典型晶体结构6

1-3 材料的组成和结构及其与性能的关系19

参考文献28

第二章相平衡和相图31

2-1 相律32

2-2 单元系相图36

2-3 二元系相图及其应用40

2-4 三元系相图基础57

参考文献67

第三章锗、硅的化学提纯68

3-1 锗、硅的性质68

3-2 锗的化学提纯73

3-3 硅的化学提纯76

3-4 气体的吸附提纯84

3-5 反应平衡体系的热力学计算87

3-6 反应平衡体系的矩阵表示方法99

参考文献107

第四章锗、硅的区熔提纯109

4-1 分凝现象与分凝系数109

4-2 区熔提纯原理117

4-3 锗的区熔提纯125

4-4 硅的悬浮区熔提纯129

参考文献145

第五章晶体生长146

5-1 晶体生长的一般原理146

5-2 从熔体生长晶体的热输运167

5-3 锗、硅晶体的制备174

参考文献183

第六章锗、硅单晶中的杂质184

6-1 杂质在锗、硅中的物理性质184

6-2 杂质在锗、硅中的扩散201

6-3 熔体中生长锗、硅单晶的掺杂208

6-4 中子嬗变掺杂与离子注入掺杂223

参考文献233

第七章硅、锗单晶中的缺陷235

7-1 晶体中的点缺陷235

7-2 位错241

7-3 锗、硅单晶中的面缺陷257

7-4 硅单晶中的微缺陷263

7-5 半导体加工过程中的二次缺陷269

参考文献279

第八章硅外延281

8-1 硅外延概述282

8-2 硅外延生长的基本原理285

8-3 外延层中的杂质扩散300

8-4 外延层中的缺陷309

8-5 硅的异质外延314

参考文献323

第九章多晶硅、非晶硅等薄膜材料和一些反应动力学问题325

9-1 多晶硅、氮化硅、氧化硅等薄膜材料325

9-2 非晶硅材料332

9-3 硅中氧的热施主效应的反应动力学分析340

9-4 硅的热氧化反应动力学344

9-5 硅烷热分解的薄膜淀积动力学348

9-6 低压化学汽相淀积（LPCVD）薄膜淀积的理论模拟352

参考文献358

第十章Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的特性360

10-1 晶体的极性360

10-2 Ⅲ-Ⅴ族化合物能带结构及某些效应367

10-3 杂质在砷化镓中的行为378

10-4 砷化镓单晶中的点缺陷和深能级陷阱388

参考文献394

第十一章Ⅲ-Ⅴ族化合物的合成及晶体生长395

11-1 Ⅲ-Ⅴ族化合物相图和制备原理395

11-2 Ⅲ-Ⅴ族化合物的合成和单晶生长方法399

11-3 Ⅲ-Ⅴ族化合物单晶的质量控制411

11-4 半绝缘单晶材料的热稳定性420

11-5 器件对砷化镓衬底单晶的要求428

参考文献430

第十二章Ⅲ-Ⅴ族化合物外延生长432

12-1 汽相外延432

12-2 液相外延461

12-3 分子束外延474

参考文献480

第十三章Ⅲ-Ⅴ族多元固溶体482

13-1 异质结和晶格失配484

13-2 镓砷磷半导体发光材料489

13-3 镓铝砷半导体激光材料502

13-4 铟镓砷磷材料512

参考文献519

第十四章Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体520

14-1 Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体的能带结构521

14-2 Ⅱ-Ⅵ族化合物体系的相平衡及晶体生长524

14-3 Ⅱ-Ⅵ族材料的点缺陷化学540

14-4 Ⅱ-Ⅵ族化合物的多元固溶体（Hg1-xCdxTe）556

参考文献570

第十五章其他半导体材料571

15-1 Ⅳ-Ⅵ族化合物窄带半导体571

15-2 Ⅴ-Ⅵ族化合物热电半导体576

15-3 氧化物气敏半导体579

15-4 稀土化合物磁性半导体582

15-5 硫系玻璃半导体586

15-6 黄铜矿型半导体589

15-7 有机半导体591

参考文献596

第十六章半导体材料基本性质的测量598

16-1 晶向的确定598

16-2 位错检测600

16-3 导电类型的测量603

16-4 电阻率测量605

16-5 材料杂质分布测量610

16-6 非平衡载流子的寿命测量612

16-7 红外吸收法测量硅中氧、碳含量614

16-8 材料补偿度的测量616

16-9 膜厚的测量619

参考文献630

索引632