半導體物理與測試分析

內容概要

　　《電子與通信工程系列：半導體物理與測試分析》較全面地介紹了半導體物理與測試分析的基礎知識。主要內容包括：半導體的基本性質；半導體中雜質和缺陷能級，以及硅中位錯和層錯的觀察；平衡態(tài)半導體中載流子的統(tǒng)計分布，雜質濃度及其分布的測量技術；載流子在外電場作用下的運動規(guī)律，以及霍爾系數(shù)和電導率的測量方法；非平衡載流子的運動規(guī)律及它們的產(chǎn)生和復合機制，少數(shù)載流子壽命的測量；pn結形成的工藝過程及其電學特性，pn結勢壘電容的測量。
　　《電子與通信工程系列：半導體物理與測試分析》可作為高等學校微電子學、電子科學與技術、應用物理等專業(yè)本科生的教材，也可供理工類相關專業(yè)的本科生、研究生及科技人員參考。

書籍目錄

第1章 半導體的基本性質
1.1 半導體特征與晶體結構
1.1.1 半導體
1.1.2 半導體材料的基本特性
1.1.3 半導體的晶體結構
1.1.4 化合物半導體的極性
1.2 半導體的能帶
1.2.1 原子的能級和晶體的能帶
1.2.2 半導體中電子的狀態(tài)和能帶
1.3 半導體中電子的運動
1.4 典型半導體的能帶結構
1.4.1 硅和鍺的能帶結構
1.4.2 砷化鎵的能帶結構
1.5 半導體材料簡介
1.5.1 元素半導體
1.5.2 Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體
1.5.3 Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體
1.5.4 Ⅳ-Ⅵ族化合物半導體
1.5.5 Ⅳ-Ⅳ族化合物半導體
1.5.6 氧化物半導體
1.5.7 多元化合物半導體
第2章 半導體中雜質和缺陷能級
2.1 硅、鍺晶體中的雜質能級
2.1.1 間隙式雜質和替位式雜質
2.1.2 施主雜質和施主能級
2.1.3 受主雜質和受主能級
2.1.4 雜質的補償作用
2.1.5 深能級雜質
2.2 Ⅲ-Ⅴ族化合物中的雜質能級
2.3 缺陷和位錯能級
2.3.1 缺陷
2.3.2 位錯
2.4 硅單晶中位錯、層錯的觀察
2.4.1 位錯
2.4.2 層錯
2.4.3 位錯和層錯的觀察
第3章 平衡態(tài)半導體中載流子的統(tǒng)計分布
3.1 費米能級及載流子的統(tǒng)計分布
3.1.1 費米分布函數(shù)
3.1.2 玻耳茲曼分布函數(shù)
3.1.3 半導體載流子統(tǒng)計分布
3.1.4 半導體載流子濃度
3.1.5 載流子濃度乘積
3.2 本征半導體的載流子濃度
3.3 雜質半導體的載流子濃度
3.3.1 雜質能級上的量子態(tài)
3.3.2 載流子濃度
3.3.3 多數(shù)載流子濃度與少數(shù)載流子濃度
3.4 費米能級隨溫度的變化關系
3.4.1 雜質半導體載流子濃度與溫度的關系
3.4.2 雜質半導體費米能級與溫度及雜質濃度的關系
3.5 簡并半導體
3.5.1 筒并半導體中載流子濃度
3.5.2 簡并化的條件
3.5.3 禁帶變窄效應
3.6 雜質濃度及其分布的測量
第4章 半導體的導電性
4.1 載流子的運動
4.1.1 歐姆定律
4.1.2 漂移運動和遷移率
4.1.3 電導率和遷移率
4.1.4 載流子散射
4.1.5 半導體的主要散射機構
4.1.6 其他因素引起的散射
4.2 雜質濃度、溫度對遷移率和電阻率的影響
4.2.1 平均自由時間和散射幾率的關系
4.2.2 電導率、遷移率與平均自由時間的關系
……
第5章 非平衡載流子運動規(guī)律
第6章 pn結
參考文獻

章節(jié)摘錄

　　在一定的溫度下，原子可以在晶格的平衡位置上做熱振動而產(chǎn)生熱缺陷。根據(jù)漲落理論，晶體中在格點平衡位置做熱振動的原子的能量是有起伏的。當某原子的能量起伏足夠大時，它就能脫離格點而跑到鄰近的空隙中去，并在失去多余的能量后就被束縛在那里而成為間隙原子，原來位置則成為空位。這種缺陷在晶體中的數(shù)量強烈地依賴于溫度故稱之為熱缺陷。熱缺陷屬于點缺陷，主要有弗倫克爾缺陷和肖特基缺陷。原子脫離格點后，同時形成空位和間隙原子，且空位數(shù)等于間隙原子數(shù)，這稱為弗倫克爾缺陷。原子從內部跑到表面以外的一個正常格點位置上構成新的一層，其原來位置成為一個空位，這樣在晶體中只有空位而不存在間隙原子，這稱為肖特基缺陷。由于原子須具有較大的能量才能擠入間隙位置，以及它遷移時激活能很小，所以晶體中空位一般比間隙原子多得多，因而空位是常見的點缺陷?！　」琛㈡N中的空位通常多于其間隙原子，即常見為肖特基缺陷。硅、鍺中的空位周圍最鄰近有4個原子，每個原子有一個不成對的電子，成為不飽和的共價鍵，這些鍵傾向于接受電子而表現(xiàn)出受主作用。對于間隙原子有4個可以失去的未形成共價鍵的電子，表現(xiàn)出施主作用?！　≡诨衔锇雽w中，除了熱振動引起的空位和間隙原子外，由于成分偏離正常的化學比，也會形成點缺陷。例如在砷化鎵中，由于熱振動可以使鎵原子離開晶格點形成鎵空位和鎵間隙原子；也可以使砷原子離開晶格點形成砷空位和砷間隙原子。另外，由于砷化鎵中鎵偏多或砷偏多，也能形成砷空位或鎵空位。這些缺陷是起施主還是受主作用，需由實驗確定。已有實驗表明，砷化鎵中的砷空位和鎵空位均表現(xiàn)為受主作用?！　≡阪N、硅等元素半導體中，由于工藝已經(jīng)相當完美，固有原子缺陷對材料的導電類型和電阻率沒有顯著影響，材料的性質可通過控制雜質的類型和濃度決定。但在化合物半導體中，固有原子缺陷對于材料的導電類型和電阻率有非常主要的影響。以二元化合物半導體（AB）為例，其B離子空位、A原子間隙都能向導帶提供電子，而B原子間隙、A離子空位都能向價帶提供空穴，因而即使不摻雜，材料已經(jīng)是p型或n型了。這種固有原子缺陷濃度可能很高，可以和雜質濃度相比甚至比摻進去的雜質濃度更高，導致化合物半導體摻雜困難?！　　?/pre>




編輯推薦
譚昌龍主編的《半導體物理與測試分析》的特點是：通過結合半導體實際，介紹理論知識，突出半導體的物理圖像，更有利于讀者構建半導體物理的知識體系。本書重在基礎，突出與半導體實際的聯(lián)系，編寫力求內容精簡、重點突出、通俗易懂。





圖書封面






評論、評分、閱讀與下載



還沒讀過(98)
勉強可看(713)
一般般(121)
內容豐富(5044)
強力推薦(413)


 


    半導體物理與測試分析 PDF格式下載