半導(dǎo)體器件物理學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)

前言

　　在應(yīng)對期末考試和研究生入學(xué)考試過程中，很多學(xué)生反映半導(dǎo)體器件物理概念多、公式多、圖表多，涉及基礎(chǔ)知識面廣，物理現(xiàn)象紛紜復(fù)雜，應(yīng)對考試?yán)щy。為了幫助學(xué)生學(xué)習(xí)半導(dǎo)體器件物理課程，有效地應(yīng)對考試，我們編寫了本書，作為與普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《半導(dǎo)體器件物理（第二版）》（孟慶巨、劉海波、孟慶輝編著，科學(xué)出版社2009年11月第六次印刷）配套使用的教學(xué)輔導(dǎo)資料?！　∪珪卜譃?1章，包括：半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)、PN結(jié)、雙極結(jié)型晶體管、金屬一半導(dǎo)體結(jié)、結(jié)型場效應(yīng)晶體管和金屬一半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、金屬一氧化物一半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、電荷轉(zhuǎn)移器件、半導(dǎo)體太陽電池和光電二極管、發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光器。教材中標(biāo)有*號的閱讀或選講章節(jié)未予包括?！　”緯鴮ⅰ栋雽?dǎo)體器件物理（第二版）》的基本內(nèi)容分解為知識點(diǎn)歸納、基本概念與問題、理論推導(dǎo)與命題證明、圖表解析與應(yīng)用和習(xí)題解答五個知識模塊做了詳細(xì)的解讀，以期達(dá)到幫助學(xué)生掌握半導(dǎo)體器件的基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理、基本性能參數(shù)和基本制造工藝進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生舉一反三、觸類旁通、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力的教學(xué)要求。其中基本概念與問題、理論推導(dǎo)與命題證明、圖表解析與應(yīng)用幾乎包括《半導(dǎo)體器件物理（第二版）》中出現(xiàn)的全部概念、理論推導(dǎo)和圖表（器件結(jié)構(gòu)示意圖、能帶圖、載流子分布示意圖、等效電路圖和特性曲線圖等）。因此，本書是對《半導(dǎo)體器件物理（第二版）》的詳細(xì)解讀。建議讀者將本書與《半導(dǎo)體器件物理（第二版）》同時使用?！　】紤]到學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過半導(dǎo)體物理課程，因此，第1章（兩個課時）僅對半導(dǎo)體物理的主要知識作了簡要的復(fù)習(xí)，對于半導(dǎo)體器件物理需要而在半導(dǎo)體物理課中介紹很少或沒有介紹的知識作了補(bǔ)充，對半導(dǎo)體器件物理所使用的與半導(dǎo)體物理中使用的不一致的物理量符號作了介紹。

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《半導(dǎo)體器件物理（第二版）》（孟慶巨、劉海波、孟慶輝等編著）的配套教學(xué)輔導(dǎo)資料。全書共分為11章，內(nèi)容包括：半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)、PN結(jié)、雙極結(jié)型晶體管、金屬一半導(dǎo)體結(jié)、結(jié)型場效應(yīng)晶體管和金屬一半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、金屬一氧化物一半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、電荷轉(zhuǎn)移器件、半導(dǎo)體太陽電池和光電二極管、發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光器。書末還給出了近幾年吉林大學(xué)“微電子學(xué)與固體電子學(xué)”國家重點(diǎn)學(xué)科研究生入學(xué)考試試題及參考答案。    本書可供電子科學(xué)與技術(shù)、微電子學(xué)、光電子技術(shù)等專業(yè)師生在半導(dǎo)體器件物理課程的教學(xué)中使用，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員和科研工作者參考。

書籍目錄

叢書序前言第1章 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)　1.1 知識點(diǎn)歸納　　1.載流子的統(tǒng)計分布　　2.電荷輸運(yùn)現(xiàn)象　　3.非均勻半導(dǎo)體中的內(nèi)建場　　4.準(zhǔn)費(fèi)米能級　　5.復(fù)合機(jī)制　　6.表面復(fù)合和表面復(fù)合速度　　7.半導(dǎo)體中的基本控制方程　1.2 習(xí)題解答第2章 PN結(jié)　2.1 知識點(diǎn)歸納　　1.熱平衡PN結(jié)　　2.偏壓的PN結(jié)　　3.理想PN結(jié)二極管的直流電流電壓特性　　4.空間電荷區(qū)復(fù)合電流和產(chǎn)生電流　　5.隧道電流　　6.溫度對PN結(jié)I-V特性的影響　　7.耗盡層電容、求雜質(zhì)分布和變?nèi)荻O管　　8.PN結(jié)二極管的頻率特性　　9.PN結(jié)二極管的開關(guān)特性　　10.PN結(jié)擊穿　2.2　基本概念與問題　2.3　理論推導(dǎo)與命題證明　2.4　圖表解析與應(yīng)用　2.5　習(xí)題解答第3章 雙極結(jié)型晶體管　3.1　知識點(diǎn)歸納　　1.基本工作原理（以NPN型為例）　　2.理想雙極結(jié)型晶體管中的電流傳輸　　3.埃伯斯一莫爾（Ebers—Moll）方程　　4.緩變基區(qū)晶體管（Gummel-Poon模型）　　5.基區(qū)擴(kuò)展電阻和電流集聚效應(yīng)　　6.基區(qū)寬度調(diào)變效應(yīng)　　7.晶體管的頻率響應(yīng)　　8.混接兀模型等效電路　　9.晶體管的開關(guān)特性　　10.反向電流和擊穿電壓　3.2　基本概念與問題　3.3　理論推導(dǎo)與命題證明　3.4　圖表解析與應(yīng)用　3.5　習(xí)題解答第4章 金屬一半導(dǎo)體結(jié)　4.1　知識點(diǎn)歸納　　1.肖特基勢壘　　2.界面態(tài)對勢壘高度的影響　　3.鏡像力對勢壘高度的影響　　4.肖特基勢壘二極管的電流一電壓特性　　5.金屬_絕緣體半導(dǎo)體肖特基二極管　　6.肖特基勢壘二極管和PN結(jié)二極管之間的比較　　7.歐姆接觸——非整流的M-S結(jié)　4.2　基本概念與問題　4.3　理論推導(dǎo)與命題證明　4.4　圖表解析與應(yīng)用　4.5　習(xí)題解答第5章 結(jié)型場效應(yīng)晶體管和金屬一半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管　5.1知識點(diǎn)歸納　　1.理想JFET的I-V特性　　2.靜態(tài)特性　　3.小信號參數(shù)和等效電路　　4.JFET的最高工作頻率　　5.溝道長度調(diào)制效應(yīng)　　6.金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管　　7.JFET和MESFET的類型　……第6章 金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管第7章 電荷轉(zhuǎn)移器件第8章 半導(dǎo)體太陽電池和光電二極管第9章 發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光器第10章 吉林大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試“半導(dǎo)體器件物理”試題第11章 吉林大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試“半導(dǎo)體器件物理”試題參考答案

章節(jié)摘錄

　　解光電二極管的基本工作原理是基于反偏壓結(jié)（PN結(jié)、肖特基結(jié)、異質(zhì)結(jié)等1的少子抽取作用。光照使結(jié)的空間電荷區(qū)內(nèi)和擴(kuò)散區(qū)內(nèi)產(chǎn)生大量的非平衡載流子。這些非平衡載流子被內(nèi)建電場和反偏壓電場漂移，形成大的反向電流——光電流。這個光電流與入射光強(qiáng)度成正比，比結(jié)的反向飽和電流大得多。光電流與入射光的頻率密切相關(guān)，因此，光電二極管能把光信號變成電信號，達(dá)到探測光信號的目的。　　7.列出光電二極管和太陽電池的共同點(diǎn)和三個主要差別?！　〗夤餐c(diǎn)是二者都是利用光生伏打效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件。由于二者用途不同，有以下三個主要差別：①.PN結(jié)光電二極管工作時要加反偏壓，太陽電池不加偏壓。②光電二極管用于探測某一確定頻率的光，因此，制造光電二極管的材料的禁帶寬度要與該光的頻率相應(yīng)，即等于探測光子能量；對于太陽電池，人們關(guān)心的是獲得大的轉(zhuǎn)換效率。③對于光電二極管，除獲得大的量子效率和響應(yīng)度以外，更要求其具有足夠的響應(yīng)速度（帶寬）。

編輯推薦

　　《半導(dǎo)體器件物理學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)》特點(diǎn)：　　國家級精品課程教材《半導(dǎo)體器件物理(第二版)》的配套教學(xué)輔導(dǎo)教材?！　∪娓采w學(xué)科知識點(diǎn)的同時，提綱挈領(lǐng)地突出其中的知識要點(diǎn)。　　答疑解惑，包括基本概念的深入闡釋、重點(diǎn)理論的推導(dǎo)與命題證明、主要圖表的分析與應(yīng)用、習(xí)題的詳盡解答?！　“?006—2009吉林大學(xué)相關(guān)專業(yè)碩士研究生入學(xué)考試試題與答案。　　教指委推薦用書

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