半導(dǎo)體器件

前言

　　現(xiàn)在，很多大學(xué)正在進(jìn)行院系調(diào)整以及學(xué)科、專業(yè)的重組，以研究生培養(yǎng)為重點(diǎn)，引入學(xué)期制，采用新的課程體系授課，特別是由于學(xué)期制教學(xué)計(jì)劃的引入，使得原來分冊(cè)編寫的教材很難在一個(gè)學(xué)期的教學(xué)中消化。因此，各學(xué)校對(duì)“易教”、“易學(xué)”教材的需求越來越迫切?！　”鞠盗惺敲嫦蛲ㄐ拧⑿畔?，電子、材料，電力、能源，以及系統(tǒng)、控制等多學(xué)科領(lǐng)域的新型教學(xué)參考系列。系列中的各冊(cè)均由活躍在相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域第一線的教授任主編，由年輕有為的學(xué)者執(zhí)筆，內(nèi)容豐富、精煉，有利于對(duì)學(xué)科基礎(chǔ)的理解。設(shè)計(jì)版面_時(shí)著意為學(xué)生留出了寫筆記的空間，是一種可以兼作筆記，風(fēng)格別致的教學(xué)參考書?！　∠Ｍ缲?fù)新世紀(jì)工程技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展重任的青年讀者們，通過本教程系列的學(xué)習(xí)，建立扎實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)，在實(shí)踐中充分發(fā)揮自己的應(yīng)用能力。

內(nèi)容概要

本書主要內(nèi)容有半導(dǎo)體的電學(xué)性質(zhì)、半導(dǎo)體界面的電子現(xiàn)象，各種半導(dǎo)體二級(jí)管、雙極型功能器件、MOS 型控制器件及異質(zhì)結(jié)器件等。

書籍目錄

第1章 半導(dǎo)體器件的發(fā)展1.1 電子器件發(fā)展歷程中的“潮流與波浪”1.2 從體單晶時(shí)代向多層化薄膜器件時(shí)代的發(fā)展練習(xí)題第2章 半導(dǎo)體的電學(xué)性質(zhì)2.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電率2.2 晶體中電子的有效質(zhì)量2.3 電子狀態(tài)密度2.4 載流子密度與溫度及禁帶寬度的依賴關(guān)系2.4.1 載流子密度與溫度的關(guān)系2.4.2 載流子密度隨禁帶寬度的變化2.4.3 載流子密度與費(fèi)米能級(jí)位置的關(guān)系練習(xí)題第3章 半導(dǎo)體界面的電子現(xiàn)象3.1 半導(dǎo)體的清潔表面與實(shí)際表面及其電子狀態(tài)3.2 pn結(jié)3.3 異質(zhì)結(jié)3.4 金屬一半導(dǎo)體界面3.5 半導(dǎo)體一電介質(zhì)界面3.6 晶粒間界練習(xí)題第4章 各種半導(dǎo)體二極管4.1 pn結(jié)二極管4.1.1 pn結(jié)二極管的直流電流一電壓特性4.1.2 pn結(jié)二極管的交流特性4.1.3 pn結(jié)二極管的直流電壓一電容特性4.1.4 電壓一電流特性理論的修正4.2 肖特基二極管的直流電流一電壓特性4.3 異質(zhì)結(jié)二極管4.4 江崎二極管與反向二極管的直流電流一電壓特性4.4.1 電子穿過薄勢(shì)壘的幾率4.4.2 簡(jiǎn)并半導(dǎo)體pn結(jié)的電壓一電流特性4.4.3 反向二極管的直流電流一電壓特性練習(xí)題第5章 雙極型功能器件5.1 晶體管的作用5.1.1 雙極晶體管的結(jié)構(gòu)5.1.2 接地電路與電流的流動(dòng)5.1.3 輸入一輸出特性5.2 雙極晶體管的工作原理5.2.1 晶體管的放大功能5.2.2 晶體管內(nèi)部的電流輸運(yùn)機(jī)理5.3 晶體管的性能參數(shù)（a，B，Y。Fa）5.3.1 發(fā)射極注入效率705.3.2 基區(qū)輸運(yùn)效率805.3.3 收集效率5.3.4 高頻特性5.4 漂移晶體管5.4.1 載流子擴(kuò)散的渡越時(shí)間5.4.2 漂移晶體管的結(jié)構(gòu)和原理5.5 晶閘管與SCR，GTO5.5.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理5.5.2 SCR（siliconcontrolledredtifier）5.5.3 GTO（gateturnoff）練習(xí)題第6章 MoS型控制器件6.1 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工作原理6.1.1 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的分類與結(jié)構(gòu)6.1.2 MOS器件的結(jié)構(gòu)6.2 MOS晶體管的電流一電壓特性6.2.1 直流輸出特性6.2.2 小信號(hào)交流特性6.3 MOS晶體管的種類與結(jié)構(gòu)6.4 MOS存儲(chǔ)器6.4.1 MOS存儲(chǔ)器的分類6.4.2 DRAM與SRAM6.5 CCD與BBD及其電荷轉(zhuǎn)移功能6.5.1 CCD6.5.2 CCD的原理6.5.3 CCD的用途練習(xí)題第7章 異質(zhì)結(jié)器件7.1 GaAs系異質(zhì)結(jié)器件的重要性7.1.1 GaAs系異質(zhì)結(jié)器件是重要的發(fā)展趨勢(shì)7.1.2 GaAs的特征與物理基礎(chǔ)7.2 異質(zhì)結(jié)與二維電子氣物理7.2.1 載流子關(guān)閉引起的二維效應(yīng)7.2.2 能帶結(jié)構(gòu)7.3 HEMT的工作原理和電學(xué)特性7.3.1 HEMT的基本結(jié)構(gòu)與高電子遷移率特性7.3.2 HEMT的工作原理7.3.3 電學(xué)特性7.4 微波HEMT7.4.1 低噪聲HEMT7.4.2 高輸出HEMT7.5 超高速數(shù)字HEMT7.5.1 基本電路形式和開關(guān)特性7.5.2 計(jì)數(shù)器與可控制性練習(xí)題練習(xí)題簡(jiǎn)答參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　固體按照導(dǎo)電性能可以分為三類：良導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體。半導(dǎo)體這一名詞最早出現(xiàn)于19世紀(jì)，那時(shí)，人們把既不是金屬那樣的良導(dǎo)體，又不像玻璃或云母之類絕緣體的物質(zhì)一概稱為半導(dǎo)體。實(shí)際上這是一個(gè)模糊的定義。事實(shí)上，現(xiàn)在成為電子技術(shù)的重要材料的超高純度的鍺和硅單晶出現(xiàn)之前，代表性的半導(dǎo)體材料是硒薄膜和氧化亞銅，它們經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)同樣條件下得到的產(chǎn)品的導(dǎo)電率會(huì)有數(shù)量級(jí)差別的現(xiàn)象，甚至連它的電學(xué)性質(zhì)都難以正確地把握?！　∵M(jìn)入20世紀(jì)40年代，用區(qū)熔法和切克勞斯基法人工制造出高純度的鍺和硅單晶，隨后，通過對(duì)這種單晶摻入極微量的雜質(zhì)。得到了可控導(dǎo)電類型和導(dǎo)電率的半導(dǎo)體材料，實(shí)現(xiàn)了所謂的“價(jià)電子控制技術(shù)”，從而使半導(dǎo)體成為可以用于制造器件的可設(shè)計(jì)材料（syntheticmateriaI）。從20世紀(jì)初開始不斷發(fā)展和完善起來的量子力學(xué)理論是固體電子論的基礎(chǔ)，事實(shí)證明固體電子論很好地解釋了半導(dǎo)體電學(xué)性質(zhì)的理論問題，并成為一個(gè)嶄新的領(lǐng)域——“固體電子學(xué)”的基礎(chǔ)，進(jìn)而，發(fā)展為“微電子學(xué)”，成為近代文明社會(huì)不可或缺的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?！　”菊拢紫群?jiǎn)要介紹建立在量子力學(xué)基礎(chǔ)上的固體物理學(xué)基本理論，然后學(xué)習(xí)“半導(dǎo)體器件工程”的基本知識(shí)和器件設(shè)計(jì)、制造技術(shù)，以及新器件研究、開發(fā)所必須的基礎(chǔ)知識(shí)。 　　……

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