半導體物理學簡明教程（第2版） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

編者根據使用情況和評審意見對原書作瞭適當修改，力圖以簡明扼要的方式全麵、準確介紹半導體物理學的基礎知識及其新進展，內容包括半導體的物質結構和能帶結構、雜質和缺陷、載流子的統計分布及其運動規律、非熱平衡態半導體、pn結、金屬-半導體接觸、異質結、半導體錶麵、以及主要的半導體效應。

目錄

前言
緒論
第1章半導體的物質結構和能帶
結構
1.1半導體的原子結閤與晶體結構
1.1.1元素的電負性與原子的結閤力
1.1.2共價結閤與正四麵體結構
1.1.3主要半導體的晶體結構
1.2半導體的電子狀態和能帶
1.2.1能級與能帶
1.2.2零勢場與周期勢場中的電子
狀態
1.2.3能帶的填充與晶體的導電性及
空穴的概念
1.3半導體中載流子的有效質量
1.3.1能帶極值附近的E(k)函數
1.3.2電子和空穴的有效質量
1.3.3各嚮異性半導體中載流子的有效
質量
1.4半導體中的雜質和缺陷能級
1.4.1雜質的施、受主作用及其能級
1.4.2深能級雜質
1.4.3缺陷的施、受主作用及其能級
1.5典型半導體的能帶結構
1.5.1能帶結構的基本內容及其錶徵
1.5.2主要半導體的能帶結構
1.6半導體能帶工程概要
1.6.1半導體固溶體
1.6.2利用固溶體技術剪裁能帶結構
1.6.3能帶結構的量子尺寸效應
習題
第2章半導體中的載流子及其輸運
性質
2.1載流子的漂移運動與半導體的
電導率
2.1.1歐姆定律的微分形式
2.1.2半導體的電導率
2.2熱平衡狀態下的載流子統計
2.2.1熱平衡狀態下的電子和空穴
2.2.2費米分布函數與費米能級
2.2.3費米分布函數與玻耳茲曼分布
函數
2.2.4非簡並半導體的載流子密度
2.2.5本徵半導體的載流子密度
2.3載流子密度對雜質和溫度的依賴性
2.3.1雜質電離度
2.3.2非簡並半導體載流子密度隨溫度
的變化
2.3.3簡並半導體
2.4載流子遷移率
2.4.1恒定電場下載流子漂移運動的微觀
描述
2.4.2決定載流子遷移率的物理因素
2.4.3有效質量各嚮異性時的載流子
遷移率
2.5載流子散射及其對遷移率的影響
2.5.1散射的物理本質
2.5.2電離雜質散射及其對遷移率的
影響
2.5.3晶格振動散射及其對遷移率的
影響
2.5.4其他散射機構
2.6半導體的電阻率及其與摻雜濃度和
溫度的關係
2.6.1半導體的電阻率
2.6.2電阻率與摻雜濃度的關係
2.6.3電阻率與溫度的關係
2.7強電場中的載流子輸運
2.7.1強電場效應
2.7.2熱電子與速度飽和
2.7.3負微分遷移率
2.7.4耿氏效應及其應用
2.7.5強電場下的速度過衝和準彈道
輸運
2.8半導體的熱導率
2.8.1熱導率的定義
2.8.2半導體中的導熱機構
2.8.3維德曼-弗蘭茨定律
習題
第3章非熱平衡狀態下的半導體
3.1半導體的非熱平衡狀態
3.1.1額外載流子的産生與復閤
3.1.2額外載流子的壽命
3.1.3準費米能級
3.2復閤理論
3.2.1直接輻射復閤
3.2.2通過單一復閤中心的間接復閤
3.2.3錶麵復閤
3.2.4俄歇復閤
3.2.5陷阱效應及其對復閤的影響
3.3額外載流子的運動
3.3.1額外載流子的擴散與擴散方程
3.3.2擴散方程在不同邊界條件下
的解
3.3.3電場中的額外載流子運動
3.3.4愛因斯坦關係
3.4電流連續性方程及其應用
3.4.1電流連續性方程
3.4.2穩態電流連續性方程及其解
3.4.3連續性方程的應用
3.5半導體的光吸收
3.5.1吸收係數及相關光學常數
3.5.2半導體的本徵吸收
3.5.3其他吸收過程
3.6半導體的光電導和光緻發光
3.6.1半導體的光電導
3.6.2半導體的光緻發光
習題
第4章PN結
4.1PN結的形成及其平衡態
4.1.1PN結的形成及其雜質分布
4.1.2熱平衡狀態下的PN結
4.2PN結的伏安特性
4.2.1廣義歐姆定律
4.2.2理想狀態下的PN結伏安特性
方程
4.2.3PN結伏安特性對理想方程的
偏離
4.3PN結電容
4.3.1PN結勢壘區的電場及電勢
分布
4.3.2勢壘電容
4.3.3擴散電容
4.3.4用電容-電壓法測量半導體的雜質
濃度
4.4PN結擊穿
4.4.1雪崩擊穿
4.4.2隧道擊穿
4.4.3熱電擊穿
4.5PN結的光伏效應
4.5.1光生電動勢原理
4.5.2光照PN結的電流-電壓方程
4.5.3光照PN結的特徵參數
4.6PN結發光
4.6.1發光原理
4.6.2半導體激光器原理
習題
第5章金屬-半導體接觸
5.1金屬-半導體接觸及其平衡狀態
5.1.1金屬和半導體的功函數
5.1.2有功函數差的金屬-半導體
接觸
5.1.3錶麵態對接觸電勢差的影響
5.1.4歐姆接觸
5.2金屬-半導體接觸的非平衡狀態
5.2.1不同偏置狀態下的肖特基勢壘
5.2.2正偏肖特基勢壘區中的費米
能級
5.2.3厚勢壘金屬-半導體接觸的伏安
特性
5.2.4薄勢壘金屬-半導體接觸的伏安
特性
5.2.5金屬-半導體接觸的少子注入
問題
5.2.6非平衡態肖特基勢壘接觸的特點
及其應用
習題
第6章異質結和納米結構
6.1異質結的構成及其能帶
6.1.1異質結的構成與類型
6.1.2理想異質結的能帶結構
6.1.3界麵態對異質結能帶結構的
影響
6.2異質結特性及其應用
6.2.1伏安特性
6.2.2注入特性
6.2.3光伏特性
6.2.4異質結的應用
6.3半導體量子阱和超晶格
6.3.1量子阱和超晶格的結構與種類
6.3.2量子阱和超晶格中的電子狀態
6.3.3量子阱效應和超晶格效應
習題
第7章半導體錶麵與MIS結構
7.1半導體錶麵與錶麵態
7.1.1理想晶體錶麵模型及其解
7.1.2實際半導體錶麵
7.1.3Si�睸iO2係統的性質及其優化
處理
7.2錶麵電場效應與MIS結構
7.2.1錶麵電場的産生與應用
7.2.2理想MIS結構及其錶麵電場
效應
7.2.3理想MIS結構的空間電荷層與
錶麵勢
7.3MIS結構的電容-電壓特性

7.3.1理想MIS結構的電容-電壓
特性
7.3.2實際MIS結構的電容-電壓
特性
7.4錶麵電導與錶麵遷移率
7.4.1錶麵電導
7.4.2錶麵散射與錶麵載流子的有效遷
移率
7.4.3影響錶麵遷移率的主要因素
7.4.4錶麵遷移率模型與載流子的錶麵
飽和漂移速度
習題
第8章半導體效應
8.1熱電效應
8.1.1塞貝剋效應
8.1.2珀耳帖效應
8.1.3湯姆遜效應
8.1.4塞貝剋係數、珀耳帖係數和湯姆
遜係數間的關係
8.2霍爾效應
8.2.1霍爾效應原理
8.2.2霍爾遷移率
8.2.3霍爾係數
8.3磁阻與壓阻效應
8.3.1磁阻效應
8.3.2壓阻效應
習題
參考文獻

前言/序言

本書是參照教育部高等學校電子科學與技術專業教學指導分委員會提齣的電子科學與技術專業和微電子學專業人纔培養目標及其對基本課程設置和教學內容的建議，在多年從事半導體物理教學活動的基礎上，匯集多位前輩師長的嘔心之作編寫而成。“半導體物理學”在我國高校獨立設課已有半個多世紀，作為半導體與微電子技術這個新興學科的一門重要基礎理論課程，為學科建設和人纔培養做齣瞭巨大貢獻。就這門課程的教材而言，前有黃昆、謝希德二位大師的開山經典，後有葉良修、劉恩科諸師詮釋經典、傳承薪火的鴻篇巨製，以及施敏、Neamen等海外名師及時反映學界最新成就的煌煌名著，講授此課，自可博采眾長，以最容易讓學生接受的方式去理解和掌握深奧的理論，為學好後續課程打下堅實基礎。
進入新世紀以來，隨著我國教育、教學改革的深化和電子與信息産業的迅猛發展，高級專業人纔的培養更加側重素質教育，知識結構開始嚮多元化方嚮發展，包括半導體物理學在內，一些傳統專業基礎課程的學時不得不大幅度削減，而半導體物理的新知識、新理論卻在不斷湧現，越來越厚的教科書與越來越少的學時形成一種難以化解的衝突。因此，我們不揣冒昧，在多年來講授半導體物理學時以本書參考文獻中所列12本教材或專著作為主要參考文獻而編寫的講義基礎上，加工完善而成這本簡明教程。本書在編寫時除考慮學時外，更多地還考慮到主要授課對象為高等學校工科高年級學生。
本書是在第1版的基礎上修訂而成，基本保持瞭傳統半導體物理學教材的篇章結構，但有所突破。例如，將半導體光學性質及其應用的一些主要內容閤並入講述非熱平衡態半導體的第3章等。這樣做，主要是為瞭適應不同計劃學時的需要。大體上，講完全書至少需要80學時。學時不足50的情況下可隻講前3章或前4章，學時稍有富餘則可依次後延。
本書第4、5、8章由西安電子科技大學雷天民教授編寫；西安理工大學馬劍平教授編寫瞭第3、7章；陳治明教授編寫瞭緒論及第1、2、6章，並負責策劃和全書的統稿。
本書的作者們滿懷敬意嚮參考文獻中所列12本主要參考與引用書籍的作者和齣版社錶示最誠摯的感謝，並嚮為本書選編瞭大部分習題的西安理工大學楊鶯副教授和認真校閱書稿並協助繪製插圖的林生晃、劉文濤錶示感謝。
編者

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