半导体物理与器件

绪论 半导体和集成电路

历史

集成电路（IC）

制造

参考文献

第1章 固体晶格结构

1.1 半导体材料

1.2 固体类型

1.3 空间晶格

1.4 原子价键

*1.5 固体中的缺陷和杂质

*1.6 半导体材料的生长

1.7 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第2章 量子力学初步

2.1 量子力学的基本原理

2.2 薛定谔波动方程

2.3 薛定谔波动方程的应用

*2.4 原子波动理论的延伸

2.5 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第3章 固体量子理论初步

3.1 允带与禁带

3.2 固体中电的传导

3.3 三维扩展

3.4 状态密度函数

3.5 统计力学

3.6 小结

重要术语解释

知识点

复习题

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参考文献

第4章 平衡半导体

4.1 半导体中的载流子

4.2 掺杂原子与能级

4.3 非本征半导体

4.4 施主和受主的统计学分布

4.5 电中性状态

4.6 费米能级的位置

4.7 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第5章 载流子输运现象

5.1 载流子的漂移运动

5.2 载流子扩散

5.3 杂质梯度分布

*5.4 霍尔效应

5.5 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第6章 半导体中的非平衡过剩载流子

6.1 载流子的产生与复合

6.2 过剩载流子的性质

6.3 双极输运

6.4 准费米能级

*6.5 过剩载流子的寿命

*6.6 表面效应

6.7 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第7章 pn结

7.1 pn结的基本结构

7.2 零偏

7.3 反偏

*7.4 非均匀掺杂pn结

7.5 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第8章 pn结二极管

8.1 pn结电流

8.2 pn结的小信号模型

8.3 产生复合电流

8.4 结击穿

*8.5 电荷存储与二极管瞬态

*8.6 隧道二极管

8.7 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第9章 金属半导体和半导体异质结

9.1 肖特基势垒二极管

9.2 金属半导体的欧姆接触

9.3 异质结

9.4 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第10章 双极晶体管

10.1 双极晶体管的工作原理

10.2 少子的分布

10.3 低频共基极电流增益

10.4 非理想效应

10.5 等效电路模型

10.6 频率上限

10.7 大信号开关

*10.8 其他的双极晶体管结构

10.9 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第11章 金属氧化物半导体场效应晶体管基础

11.1 双端MOS结构

11.2 电容电压特性

11.3 MOSFET基本工作原理

11.4 频率限制特性

*11.5 CMOS技术

11.6 小结

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知识点

复习题

习题

参考文献

第12章 金属氧化物半导体场效应晶体管：概念的深入

12.1 非理想效应

12.2 MOSFET按比例缩小理论

12.3 阈值电压的修正

12.4 附加电学特性

*12.5 辐射和热电子效应

12.6 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第13章 结型场效应晶体管

13.1 JFET概念

13.2 器件的特性

*13.3 非理想因素

*13.4 等效电路和频率限制

*13.5 高电子迁移率晶体管

13.6 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第14章 光器件

14.1 光学吸收

14.2 太阳能电池

14.3 光电探测器

14.4 光致发光和电致发光

14.5 光电二极管

14.6 激光二极管

14.7 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

第15章 半导体功率器件

15.1 功率双极晶体管

15.2 功率MOSFET

15.3 散热片和结温

15.4 半导体闸流管

15.5 小结

重要术语解释

知识点

复习题

习题

参考文献

附录A 部分参数符号列表

附录B 单位制、单位换算和通用常数

附录C 元素周期表

附录D 误差函数

附录E 薛定谔波动方程的推导

附录F 能量单位——电子伏特

附录G 部分习题参考答案

索引

《半导体物理与器件（第3版）》是微电子技术领域的基础教程。全书涵盖了量子力学、固体物理、半导体材料物理以及半导体器件物理等内容，共分为三部分，十五章。第一部分是基础物理，包括固体晶格结构、量子力学和固体物理；第二部分是半导体材料物理，主要讨论平衡态和非平衡态半导体以及载流子输运现象；第三部分是半导体器件物理，主要讨论同质pn结、金属半导体接触、异质结以及双极晶体管、MOS场效应晶体管、结型场效应晶体管等。最后论述了光子器件和功率半导体器件。书中既讲述了半导体基础知识，也分析讨论了小尺寸器件物理问题，具有一定的深度和广度。全书内容丰富、概念清楚、讲解深入浅出、理论分析透彻。另外，全书各章难点之后均列有例题、自测题，每章末均安排有复习要点、重要术语解释及知识点。全书各章末列有习题和参考文献，书后附有部分习题的答案；此外，部分章末引入了计算机仿真题。
《半导体物理与器件（第3版）》可作为高等院校微电子技术专业本科生及相关专业研究生的教材或参考书，也可作为相关领域工程技术资料。

深入讲解了半导体器件的特性、工作原理及限制因素。《半导体物理与器件（第3版）》的可读性强，适合于教学，具体特性如下：
·通篇简介了物理学。与其他教材相比，《半导体物理与器件（第3版）》提供了更多的物理学及量子理论知识，以便读者更深入地理解器件并开发出新的半导体器件
·扩充了买用的示例。全书使用了许多示例，以加强读者列概念的理解。这些示例包含了分析或设计的所有细节，读者不必再添加任何步骤
·新加了目测题。在示例、练习题之后立即加入了目测题，以测试读者对所涉及内容的理解。增加了每章结尾处的习题数量。每章后面均提供了大量的习题。在每章的小结与复习题中，包含了面向设计的习题
·新的教学方式。在每章的术语后添加了要点。要点可帮助读者过渡到下一章的内容。要点后面的复习题也可作为自测题，以测试读者对概念掌握的程度
·计算机仿真。在每章结尾处的习题中，包含了许多计算机仿真习题。此外，网站中还提供了使用MATLAB进行计算机仿真的习题