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内容简介

　　《现代电子材料与元器件》较为系统地介绍了主要的电子信息功能材料的结构和组成、电子元器件的工作原理，以及这些器件在电子信息系统中的应用。全书共10章，分别是：绪论；晶体材料的结构；半导体材料与应用；化合物半导体基础；化合物半导体器件；光电子材料与器件；电介质材料；磁电子学材料与器件；电子陶瓷材料；纳米技术与纳米电子学。书中主要介绍电子元件常用材料的基础理论、基本参数与性能特点，器件的工作原理、基本组成、制作及应用情况。
　　《现代电子材料与元器件》可作为高等工科院校微电子学、电子科学与技术、电子信息科学与技术、光信息科学与技术专业的本科生教材，也可作为自动控制类、计算机类、通信类及相关材料类专业高年级本科生和研究生的教材及教学参考书，还可供从事电子材料与元件的生产、科研及产品研发的专业技术人员参考。

内页插图

目录

丛书序
前言
第1章 绪论
1．1 电子材料的发展历史
1．2 电子材料的重要作用
1．3 电子材料与器件的研究现状
1．3．1 硅基半导体材料
1．3．2 化合物半导体材料
1．3．3 半导体自旋电子学材料和器件
1．3．4 磁性纳米材料的应用
1．3．5 有机光电子材料
1．4 电子材料的发展前景

第2章 晶体材料的结构
2．1 晶体的主要特征
2．1．1 晶体的点阵结构
2．1．2 晶面和密勒指数
2．1．3 晶体的宏观对称性
2．1．4 晶体的微观对称性
2．2 典型晶体的结构
2．2．1 密堆积与配位数
2．2．2 典型单质共价键晶体的结构
2．2．3 典型离子化合物晶体结构
2．3 原子间的结合方式
2．3．1 吸引力和排斥力
2．3．2 离子键
2．3．3 共价键
2．3．4 金属键
2．3．5 范德瓦耳斯力
2．4 晶体中的缺陷
2．4．1 晶体中的微观缺陷
2．4．2 晶体中的宏观缺陷
习题

第3章 半导体材料与应用
3．1 半导体材料的物理基础
3．1．1 本征半导体
3．1．2 半导体中的杂质
3．1．3 费米能级和载流子密度
3．1．4 电导与霍尔效应
3．1．5 非平衡栽流子
3．2 半导体材料的性质
3．2．1 光吸收与光电导
3．2．2 电容效应与击穿特性
3．2．3 压阻效应与磁阻效应
3．2．4 电阻率的温度特性
3．3 半导体材料的分类
3．3．1 元素半导体材料
3．3．2 化合物半导体材料
3．3．3 非晶态半导体
3．4 半导体材料的制备工艺方法
3．4．1 多晶制备工艺
3．4．2 单晶制备工艺
3．4．3 外延生长技术
3．5 半导体材料的应用
习题

第4章 化合物半导体基础
4．1 化合物半导体的能带结构
4．1．1 化合物半导体的周期性结构
4．1．2 半导体的能带理论
4．1．3 半导体的有效质量
4．1．4 GaAs的能带结构
4．2 载流子的输运过程
4．2．1 波尔兹曼输运方程
4．2．2 散射机制
4．2．3 速度过冲
4．2．4 载流子的弹道输运过程
4．3 二维电子气
4．3．1 二维电子气
4．3．2 二维电子气的能量状态
4．3．3 二维电子气的光学特性
4．4 半导体异质结
4．4．1 异质结的能带突变
4．4．2 热平衡时理想异质结的能带图
4．4．3 界面态对异质结能带的影响
4．4．4 异质结的伏安特性
4．5 半导体超晶格
4．5．1 半导体超晶格的能带结构
4．5．2 组分半导体超晶格
4．5．3 掺杂超晶格
4．5．4 应变超晶格
4．5．5 非晶态超晶格
习题

第5章 化合物半导体器件
5．1 化合物半导体的物理性质
5．1．1 化合物半导体
5．1．2 化合物半导体的晶体结构
5．1．3 晶格常数
5．1．4 光学性质
5．1．5 电学特性
5．2 金属半导体场效应晶体管器件
5．2．1 GaAsMESFET的基本结构
5．2．2 GaAsMESFET的直流特性
5．2．3 GaAsMESFET的微波特性
5．3 异质结双极型晶体管
5．3．1 HBT器件的基本结构
5．3．2 HBT器件的直流特性
5．3．3 HBT器件的高频特性
5．4 高电子迁移率晶体管
5．4．1 HEMT器件的基本结构
5．4．2 FIEMT器件的直流特性
5．4．3 HEMT器件的射频特性
5．4．4 当代HEMT技术
5．5 半导体光源
5．5．1 激光二极管（LD）
5．5．2 发光二极管（LED）
5．5．3 半导体激光器
5．6 半导体光电探测器
5．6．1 光电导探测器的基本特性
5．6．2 p-i-n二极管
5．6．3 APD（雪崩击穿二极管）
5．6．4 MSM（金属-半导体-金属）探测器
习题

第6章 光电子材料与器件
6．1 概述
6．2 光纤
6．2．1 光纤的结构
6．2．2 光纤的种类
6．2．3 光纤的制备
6．2．4 光纤的应用
6．3 激光器及材料
6．3．1 固体激光器的工作原理
6．3．2 固体激光器基质材料
6．3．3 固体激光器的激活离子
6．3．4 几种常见的固体激光器
6．4 液晶显示材料与器件
6．4．1 液晶材料的物理性质
6．4．2 液晶的分类及结构特点
6．4．3 常用液晶显示器件
6．4．4 液晶显示技术的发展趋势
习题

第7章 电介质材料
7．1 概述
7．2 电介质在静电场中的极化
7．2．1 电介质的极化现象
7．2．2 电介质的极化机制
7．3 电介质的动态极化
……
第8章 磁电子学材料与器件
第9章 电子陶瓷材料
第10章 纳米技术与纳米电子学
参考文献

前言/序言

　　进入21世纪后，随着以集成电路技术为基石的电子信息技术的加速发展，各类电子器件及系统都在朝着小型化、集成化的方向发展，而其中的集成化则不仅意味着要尽可能地实现系统中电路的单芯片集成，而且要实现将包括声、光、电、磁等物理量感知的传感器集成在系统中，实现多功能集成，最为典型的一个研究领域就是微电子机械系统（MEMS），因而带动了包括我们熟知的半导体材料与器件、电介质材料与器件、光电子材料与器件、磁功能材料与器件等电子信息功能材料与器件的深入研究和技术上突飞猛进的发展。目前电子信息材料与器件已经在电子信息产业中占据了主导性的地位，深刻影响到整个社会的经济发展及人们日常生活的方方面面。
　　以硅为代表的半导体材料与器件的发展，导致了集成电路技术的快速发展，使得人类社会进入了信息化社会，极大地提高了生产效率。按照摩尔定律，目前集成电路工艺技术已经进入了32nm和22nm的技术节点，为了保证半导体器件的可靠性，就需要引入一些新的介质材料，如采用高K介质作为绝缘栅，采用低K介质来取代传统的二氧化硅作为层间介质，采用金属铜取代金属铝作为金属连线等。随着集成电路尺寸进一步按比例缩小，就需要对器件的结构和所用的材料进行调整，如采用立体结构器件、碳纳米管晶体管、单电子晶体管和分子电子器件等。玻璃光纤和固体激光器的出现，使得光通信技术开始发展起来，而半导体激光器和探测器的出现，促进了光通信技术的快速发展。磁性材料则在信息存储、传感、光通信、微波通信等领域有着广泛的应用。总而言之，由于这些材料具有良好的声、光、电、磁、力性质及这些物理量之间的耦合效应，它们在电子信息产业中的广泛应用极大地促进了现代电子信息技术的进步。
　　本书内容广泛全面，基本涵盖了目前广泛使用的几大类主要的电子信息材料与器件。在章节组织和材料选取上，充分考虑到电子信息类学生学习知识的特点，以及与前面所学基础课程的衔接，理论程度适中，对问题的讨论能满足工程实践的需要，尽量避免复杂的数学物理推导过程，克服对某些非典型电子材料过于细节性的阐述。全书既简明扼要地介绍了电子信息材料与元器件的工作原理，又紧密联系工程应用实际，逻辑清晰、重点突出、知识面广，便于自学和参考。

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