半导体器件物理与工艺

第0章 引言

0.1 半导体器件

0.2 半导体工艺技术

总结

参考文献

第1部分 半导体物理

第1章 能带和热平衡载流子浓度

1.1 半导体材料

1.2 基本晶体结构

1.3 共价键

1.4 能带

1.5 本征载流子浓度

1.6 施主与受主

总结

参考文献

习题

第2章 载流子输运现象

2.1 载流子漂移

2.2 载流子扩散

2.3 产生与复合过程

2.4 连续性方程

2.5 热离化发射过程

2.6 隧穿过程

2.7 空间电荷效应

2.8 强电场效应

总结

参考文献

习题

第2部分 半导体器件

第3章 p-n结

3.1 热平衡状态

3.2 耗尽区

3.3 耗尽电容

3.4 电流-电压特性

3.5 电荷存储与瞬态响应

3.6 结击穿

3.7 异质结

总结

参考文献

习题

第4章 双极型晶体管及相关器件

4.1 晶体管的工作原理

4.2 双极型晶体管的静态特性

4.3 双极型晶体管的频率响应与开关特性

4.4 非理想效应

4.5 异质结双极型晶体管

4.6 可控硅器件及相关功率器件

总结

参考文献

习题

第5章 MOS电容器及MOSFET

5.1 理想的MOS电容器

5.2 SiO2-Si MOS电容器

5.3 Mos电容器中的载流子输运

5.4 电荷耦合器件

5.5 MOSFET基本原理

总结

参考文献

习题

第6章 先进的MOSFET及相关器件

6.1 MOSFET按比例缩小

6.2 CMOS与BiCMOS

6.3 绝缘层上MOSFET（SOI器件）

6.4 MOs存储器结构

6.5 功率MOSFET

总结

参考文献

习题

第7章 MESFET及相关器件

7.1 金属-半导体接触

7.2 金半场效应晶体管（MESFET）

7.3 调制掺杂场效应晶体管（MODFET）

总结

参考文献

习题

第8章 微波二极管、量子效应和热电子器件

8.1 微波频段

8.2 隧道二极管

8.3 碰撞离化雪崩渡越时间二极管

8.4 转移电子器件

8.5 量子效应器件

8.6 热电子器件

总结

参考文献

习题

第9章 发光二极管和激光器

9.1 辐射跃迁和光吸收

9.2 发光二极管

9.3 发光二极管种类

9.4 半导体激光器

总结

参考文献

习题

第10章 光电探测器和太阳能电池

10.1 光电探测器

10.2 太阳能电池

10.3 硅及化合物半导体太阳能电池

10.4 第三代太阳能电池

10.5 聚光

总结

参考文献

习题

第3部分 半导体工艺

第11章 晶体生长和外延

11.1 融体中单晶硅的生长

11.2 硅的悬浮区熔工艺

11.3 砷化镓晶体的生长技术

11.4 材料特性表征

11.5 外延生长技术

11.6 外延层的结构和缺陷

总结

参考文献

习题

第12章 薄膜淀积

12.1 热氧化

12.2 化学气相淀积介质

12.3 化学气相淀积多晶硅

12.4 原子层淀积

12.5 金属化

总结

参考文献

习题

第13章 光刻与刻蚀

13.1 光学光刻

13.2 下一代光刻技术

13.3 湿法化学腐蚀

13.4 干法刻蚀

总结

参考文献

习题

第14章 杂质掺杂

14.1 基本扩散工艺

14.2 非本征扩散

14.3 扩散相关过程

14.4 注入离子的分布

14.5 注入损伤与退火

14.6 注入相关工艺

总结

参考文献

习题

第15章 集成器件

15.1 无源元件

15.2 双极型晶体管技术

15.3 MOSFET技术

15.4 MESFET技术

15.5 纳电子学的挑战

总结

参考文献

习题

附录

附录A 符号列表

附录B 国际单位制（SI Units）

附录C 单位前缀

附录D 希腊字符表

附录E 物理常数

附录F 重要元素及二元化合物半导体材料的特性（300K时）

附录G 硅和砷化镓的特性（300K时）

附录H 半导体中态密度的推导

附录I 间接复合的复合率推导

附录J 对称共振隧穿二极管透射系数的计算

附录K 气体的基本动力学理论

附录L 各章部分习题的参考答案

索引

《半导体器件物理与工艺（第三版）》分三大部分：第一部分“半导体物理”主要描述半导体的基本特性和它的传导过程，尤其着重在硅和砷化镓两种最重要的半导体材料上。第二部分“半导体器件”讨论所有主要半导体器件的物理过程和特性。由对大部分半导体器件而言最关键的p-n结开始，接下来讨论双极型和场效应器件，最后讨论微波、量子效应、热电子和光电子器件。第三部分“半导体工艺”介绍从晶体生长到掺杂等工艺技术。