【XH】 半導體的檢測與分析-(第二版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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許振嘉 著

圖書標籤:

• 半導體
• 檢測
• 分析
• 材料科學
• 電子工程
• 質量控製
• 失效分析
• 測試技術
• 第二版
• 微電子學

店鋪： 愛尚美潤圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030194626

商品編碼：29491450133

包裝：精裝

齣版時間：2007-08-01

基本信息

書名：半導體的檢測與分析-(第二版)

定價：98.00元

作者：許振嘉

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2007-08-01

ISBN：9787030194626

字數：

頁碼：635

版次：2

裝幀：精裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書的內容與1984年版的內容完全不同。本書介紹補充瞭這二十年來半導體科研、生産中常用的各種檢測、分析方法和原理。全書共分7章，包括引論，半導體的高分辨X射綫衍射，光學檢測與分析，錶麵、薄膜成分分析，掃描探針顯微學在半導體中的運用，透射電子顯微學及其在半導體中的應用和半導體深中心的錶徵。書中根據實踐列舉瞭一些實例，同時附有大量參考文獻和常用的數據，以便讀者進一步參考和應用。
　　本書可供從事半導體科研和生産的科研人員，大專院校老師和研究生使用。

目錄

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前言
章 引論
1.1 科學內容
1.2 實驗技術
1.3 展望
參考文獻
第2章 半導體晶體的高分辨X射綫衍射
2.1 引言
2.2 半導體晶體結構與結構缺陷
2.3 X射綫平麵波的衍射
2.4 高分辨X射綫衍射的限束
2.5 異質外延多層膜的X射綫雙晶衍射
2.6 三軸衍射
2.7 晶格參數的測量
2.8 鑲嵌結構的測量
2.9 鏡麵反射與麵內掠入射
參考文獻
附錄
第3章 光學性質檢測分析
3.1 引言
3.2 半導體光緻發光
3.3 半導體的陰極熒光
3.4 吸引光譜及其相關的薄膜光譜測量方法
3.5 拉曼散射
參考文獻
第4章 錶麵和薄膜成分分析
4.1 引言
4.2 俄歇電子能譜
4.3 X射綫光電子譜
4.4 二次離子質譜
4.5 盧瑟福背散射
參考文獻
附錄
第5章 掃描探針顯微學在半導體中的運用
5.1 引言
5.2 掃描隧道顯微鏡的基本原理
5.3 用STM分析錶麵結構
5.4 掃描隧道譜
5.5 彈道電子發射顯微鏡
5.6 原子力顯微鏡
5.7 原子力顯微鏡用於錶麵分析
5.8 掃描電容顯微鏡
5.9 靜電力顯微鏡
5.10 磁力顯微鏡
5.11 掃描近場光學顯微鏡
5.12 原子操縱與納米加工
參考文獻
第6章 透射電子顯微學及其在半導體研究
6.1 引言
6.2 透射電子顯微鏡的基本構造及工作原理
6.3 顯微像襯度
6.4 其他技術
6.5 應用實例
6.6 結語
參考文獻
附錄
第7章 半導體深中心的錶徵
7.1 深能級瞬態譜技術
參考文獻
7.2 熱激電流
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《半導體的檢測與分析》（第二版）—— 洞悉微觀世界的精確之道 在日新月異的科技浪潮中，半導體技術無疑是驅動現代文明進步的核心引擎。從智能手機到高性能計算機，從醫療設備到航空航天，半導體無處不在，其性能的優劣直接決定瞭終端産品的競爭力與可靠性。而要確保這些精密的半導體器件能夠穩定、高效地運行，嚴謹細緻的檢測與分析技術就顯得尤為關鍵。《半導體的檢測與分析》（第二版）正是這樣一本深度聚焦半導體器件製造過程中不可或缺的關鍵環節的專著，它以詳實的內容、清晰的脈絡，為讀者係統呈現瞭從基礎原理到前沿應用的全麵圖景。 本書並非對半導體器件本身的設計或製造工藝進行宏觀介紹，而是將重點落實在“檢測”與“分析”這兩個核心環節。它深刻理解到，即使是最精密的製造流程，也需要通過層層嚴苛的質量控製來保障最終産品的卓越錶現。因此，本書的核心價值在於揭示如何通過各種科學的、係統的方法，洞察半導體器件內部的細微之處，識彆潛在的缺陷，並對材料、結構、性能進行深入的量化評估。 一、 基礎理論與方法論：構建嚴謹的分析框架 任何深入的檢測與分析都離不開堅實的基礎理論支撐。本書首先係統梳理瞭半導體物理學中與檢測分析密切相關的核心概念，例如半導體材料的晶體結構、能帶理論、載流子輸運特性等。這些基礎知識的鋪墊，有助於讀者理解為何特定的檢測手段能夠有效地揭示半導體器件的特性，以及不同材料參數對器件性能的影響機製。 在此基礎上，本書詳細闡述瞭多種基礎的檢測與分析方法。這部分內容涉及瞭從宏觀到微觀，從電氣性能到物理特性的多維度檢測手段。例如，對於器件的電學性能，本書會深入講解諸如I-V特性麯綫測量、C-V特性麯綫測量、瞬態特性測試等基本方法。這些方法能夠幫助我們評估器件的漏電流、導通特性、電容-電壓關係、開關速度等關鍵參數。本書會詳細解析每種測量方法背後的物理原理，講解測試儀器的基本構造與工作模式，並提供實際操作中的注意事項，例如如何規範地進行探針接觸、如何選擇閤適的測試電壓和電流範圍、如何排除環境乾擾等。 同時，對於材料本身的微觀結構和成分分析，本書也會引入一係列重要的技術。例如，X射綫衍射（XRD）如何用於分析晶體結構和取嚮；掃描電子顯微鏡（SEM）與透射電子顯微鏡（TEM）如何揭示器件的形貌、截麵結構和晶界缺陷；能量色散X射綫光譜（EDS）或波長色散X射綫光譜（WDS）如何進行元素成分的定性與定量分析。本書會針對這些顯微分析技術，詳細介紹其成像原理、樣品製備要求、不同模式下的應用場景，以及如何解讀獲得的圖像和譜圖信息。 二、 器件特性與失效分析：剖析性能與識彆病竈 半導體器件的種類繁多，其檢測與分析的側重點也各有不同。本書第二大部分將目光聚焦於各類主流半導體器件，係統介紹針對這些器件的特有檢測分析方法。 對於集成電路（IC），本書會深入探討其在設計、製造、封裝等各個環節中可能遇到的檢測挑戰。例如，在芯片設計驗證階段，可能會用到邏輯仿真、形式驗證等方法；在製造過程中，會涉及晶圓級測試（wafer sort）和封裝後測試（final test）中的各項參數測試，如直流參數、交流參數、功能測試、時序測試等。本書會詳細介紹這些測試項目的重要性，以及如何通過自動化測試設備（ATE）進行高效的批量檢測。 對於功率半導體器件，如MOSFET、IGBT等，其工作在高電壓、大電流環境下，對熱穩定性、擊穿特性、導通壓降等性能要求極高。本書將重點介紹針對這些器件的專項檢測，如高溫漏電流測試、熱阻測試、擊穿電壓測試、柵電荷測試等。失效分析在這類器件中尤為重要，本書會詳細講解如何通過熱成像、電學診斷、顯微觀察等手段，定位並分析導緻功率器件失效的根本原因，例如熱擊穿、電擊穿、柵氧化層擊穿等。 對於光電器件，如LED、光電二極管、太陽能電池等，其性能與光學特性緊密相關。本書會介紹如何測量其光譜響應、發光效率、量子效率、暗電流、響應時間等參數。光學顯微鏡、熒光顯微鏡、光譜儀等光學測量儀器在這一領域的應用也會得到詳細闡述。 除瞭對器件正常工作性能的檢測，本書還投入瞭大量篇幅闡述“失效分析”。失效分析是半導體質量控製和可靠性保障的“最後一環”，也是最能體現檢測技術精細化程度的領域。本書會係統介紹失效分析的流程：從失效現象的初步觀察，到失效模式的初步判斷，再到失效機製的深入探究。這包括非破壞性檢測（如X射綫成像、超聲波檢測、聲發射檢測）和破壞性檢測（如電學剖析、橫截麵製備、化學腐蝕、顯微解剖）的應用，以及如何結閤多種技術手段，最終鎖定導緻器件失效的具體缺陷，並提齣改進建議。 三、 先進技術與發展趨勢：展望未來檢測領域 隨著半導體技術的飛速發展，器件的尺寸不斷縮小，結構日益復雜，對檢測分析技術也提齣瞭更高的要求。本書的第三大部分著眼於半導體檢測分析的前沿技術和發展趨勢。 例如，對於納米尺度的器件，傳統的光學顯微鏡已經難以滿足分辨率的要求，本書將介紹掃描探針顯微鏡（SPM），如原子力顯微鏡（AFM）和掃描隧道顯微鏡（STM），如何在納米尺度上進行形貌測量、力學性能分析和電學特性探測。 在集成電路的檢測領域，本書會介紹先進的故障注入技術、糾錯碼（ECC）在存儲器中的應用，以及如何在芯片內部集成測試電路（BIST）來提高測試效率和覆蓋率。對於一些高可靠性要求的領域，如汽車電子和航空航天，失效的早期預警和壽命預測也成為重要的研究方嚮，本書會探討相關的加速壽命試驗方法和數據分析模型。 此外，隨著人工智能（AI）和機器學習（ML）技術的興起，它們在半導體檢測分析領域的應用也日益廣泛。本書將探討如何利用AI/ML來優化測試流程、提高故障診斷的準確性、預測潛在的器件缺陷，甚至輔助設計更具可測試性的芯片。 四、 實踐指導與案例分析：理論聯係實際的橋梁 紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。為瞭幫助讀者將理論知識轉化為實際操作能力，本書在各個章節中都穿插瞭大量的實踐指導和案例分析。 例如，在介紹某一檢測儀器時，本書會提供詳細的參數設置指南，以及在不同應用場景下的典型測試結果示例。在失效分析部分，本書會選取一些典型的失效案例，從失效現象描述、檢測過程記錄，到最終的失效機製分析，進行層層剝繭的講解，讓讀者能夠身臨其境地理解如何運用所學知識解決實際問題。 本書還將包含一些與實驗室操作相關的細節，例如標準化的樣品製備流程、安全操作規程、數據記錄和報告撰寫規範等。這些貼近實際的指導，將極大地幫助初學者快速上手，也為有經驗的工程師提供參考。 總結 《半導體的檢測與分析》（第二版）並非一本泛泛而談的科普讀物，而是一部嚴謹、係統、深入的專業技術指南。它以紮實的理論基礎為根基，以豐富的實踐經驗為導嚮，全麵覆蓋瞭半導體器件檢測與分析的各個重要方麵。無論您是半導體行業的研發工程師、質量控製工程師、失效分析工程師，還是相關專業的學生，本書都將是您提升專業技能、深入理解半導體世界奧秘的寶貴財富。通過對本書的學習，您將能夠掌握洞察半導體器件內部運作規律的“火眼金睛”，為推動半導體技術的進步和應用貢獻自己的力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書剛到手我就迫不及待地翻瞭起來，第一印象是排版相當的紮實，圖文並茂的風格讓人感覺作者對內容的駕馭能力很強。我原本是希望能在書中找到一些關於高頻射頻電路設計的深入探討，特彆是涉及到GaN器件在5G基站中的應用的最新進展。然而，雖然書中對半導體器件的物理特性有基礎性的介紹，但對於實際工程中那些復雜、高度專業化的設計流程和優化策略，似乎著墨不多。比如，關於如何精確建模不同工作溫度下的器件參數漂移，以及如何利用仿真軟件進行先進工藝節點的版圖設計規則檢查（DRC）的實戰經驗，這本書就沒有提供足夠的細節。我期待的更多是一種“手把手”的教程，展示業界一綫工程師是如何解決實際難題的，而不是停留在理論解釋層麵。總的來說，它更像是一本優秀的教材入門讀物，而不是一本麵嚮資深工程師的“工具書”或“進階手冊”。對於初學者來說或許是寶藏，但對於我這種需要解決具體技術瓶頸的人來說，還需要去尋找更側重於EDA工具應用和設計流程自動化的專業書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的圖錶製作非常清晰，這一點我必須承認，尤其是在描述半導體材料的能帶結構和載流子輸運機製時，插圖的質量是無可挑剔的。然而，我的主要興趣點在於量子計算領域中超導量子比特（Superconducting Qubits）的製備和讀齣技術。我知道這與傳統的CMOS半導體有所區彆，但鑒於現代半導體技術是支撐量子計算硬件發展的基礎，我希望能看到一些跨學科的連接點。例如，如何利用高精度的半導體光刻技術來製造超導電路的 Josephson 結，或者在極低溫環境下進行信號的去噪處理的技術細節。這本書完全聚焦於傳統矽基半導體，對於這些前沿的、跨界的技術交叉點，完全沒有涉及。這使得它對於我這種緻力於探索後摩爾時代計算範式的研究者來說，價值十分有限，它是一個封閉的知識體係，未能嚮更廣闊的未來科技領域敞開大門。

評分☆☆☆☆☆

讀完將近三分之一，我發現這本書的敘事節奏把握得有些平穩，更像是按照標準教科書的結構進行邏輯梳理，缺乏一些能讓人眼前一亮的“洞察”或者“行業內幕”。我特彆關注先進封裝技術（如異質集成和Chiplet技術）的最新發展趨勢，尤其想瞭解在這些前沿領域，如何進行熱管理和可靠性測試的創新方法。這本書雖然提到瞭封裝的基礎概念，但對於這些尖端技術如何影響整個供應鏈的性能和成本，介紹得相當保守和傳統。例如，在討論可靠性分析時，它似乎更側重於傳統的壽命預測模型，而對諸如AI驅動的故障預測和基於數字孿生的實時健康監測等新範式提及甚少。這種對前沿技術發展的滯後感，讓我覺得手中的這本書似乎定格在瞭幾年前的行業標準上，與當前日新月異的半導體前沿進步有些脫節。如果能增加一些對新材料（如二維材料）在器件性能提升中作用的探討，或許會更有價值。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我是在尋找一本能清晰闡述半導體産業經濟學和知識産權布局的書籍。我深知技術創新離不開市場驅動和法律保護，尤其是在當前地緣政治背景下，對芯片供應鏈的韌性與戰略布局非常感興趣。這本書的全部篇幅似乎都聚焦於晶體管的物理學和器件的特性分析，對市場動態、知識産權壁壘以及主要的專利訴訟案例完全避而不談。這使得這本書在宏觀層麵上顯得有些單薄。我期望它能像一份行業分析報告一樣，不僅告訴我“它如何工作”，更要告訴我“誰在主導它，以及未來的市場格局會如何演變”。如果能加入一些關於尖端製造設備的采購決策、資本支齣（CAPEX）的閤理性分析，這本書的深度和廣度都會大大提升，而不隻是停留在微觀的材料科學層麵。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格總體上是嚴謹且偏學術化的，這對於打基礎是極好的，但對於我這種偏嚮自動化測試和質量控製（QA/QC）領域的讀者來說，會稍微有點枯燥。我更希望看到的是關於大規模半導體生産綫中，如何設計和實施高效的在綫參數檢測係統的具體案例。例如，如何選擇閤適的探針颱配置、如何優化高速數據采集的算法，以及如何將測試數據無縫集成到MES（製造執行係統）中去，實現閉環反饋。這本書的檢測章節更多地停留在“什麼是光電測量”的原理層麵，而對於實際的測試夾具設計、信號完整性優化以及高速串行總綫測試的挑戰，幾乎沒有觸及。這種技術上的“缺失”讓我感到遺憾，因為它沒有提供將理論轉化為實際生産力的橋梁。我需要的是關於ATE（自動測試設備）編程和高級故障隔離技術的深入指南，而不是基礎的物理原理迴顧。