半導體物理性能手冊 第3捲(下) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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日足立貞夫 著

圖書標籤:

• 半導體物理
• 半導體材料
• 材料性能
• 器件物理
• 電子工程
• 固體物理
• 物理學
• 工程技術
• 手冊
• 參考書

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560345192

商品編碼：29729248638

包裝：平裝

齣版時間：2014-04-01

基本信息

書名：半導體物理性能手冊 第3捲(下)

定價：138.00元

作者：(日)足立貞夫

齣版社：哈爾濱工業大學齣版社

齣版日期：2014-04-01

ISBN：9787560345192

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《半導體物理性能手冊》介紹瞭各族半導體、化閤物半導體的物理性能，包括：StructuralProperties結構特性ThermalProperties熱學性質ElasticProperties彈性性質PhononsandLatticeVibronicProperties聲子與晶格振動性質CollectiveEffectsandRelatedProperties集體效應及相關性質Energy-BandStructure：Energy-BandGaps能帶結構：能帶隙Energy-BandStructure：ElectronandHoleEffectiveMasses能帶結構：電子和空穴的有效質量ElectronicDeformationPotential電子形變勢ElectronAffinityandSchottkyBarrierHeight電子親和能與肖特基勢壘高度OpticalProperties光學性質Elastooptic，Electrooptic，andNonlinearOpticalProperties彈光、電光和非綫性光學性質CartierTransportProperties載流子輸運性質適用對象包括材料、微電子學、電子科學與技術等專業的本科生和研究生，以及從事半導體研究的專業人員。

目錄

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PrefaceAcknowledgementsContents of Other Volumes10 Cubic Cadmium Sulphide (c-CdS)11 Wurtzite Cadmium Sulphide (w-CdS)12 Cubic Cadmium Selenide (c-CdSe)13 Wurtzite Cadmium Selenide (w-CdSe)14 Cadmium Telluride (CdTe)15 Cubic Mercury Sulphide (β-HgS)16 Mercury Selenide (HgSe)17 Mercury Telluride (HgTe)

作者介紹

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文摘

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序言

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半導體物理性能手冊 第3捲(下)：聚焦器件效應與復雜材料 《半導體物理性能手冊》係列旨在係統性地梳理和呈現半導體材料的物理特性，為從事半導體研究、開發及應用的專業人士提供權威、詳盡的參考。本捲，即第三捲（下冊），將視角進一步深入，聚焦於半導體器件中的關鍵物理效應，並對多種復雜半導體材料的性能進行詳盡闡述，是整個係列中承上啓下的重要組成部分。 核心關注點：器件效應的物理根源與行為解析 本冊的核心內容在於剖析半導體材料在構建各類電子器件過程中所展現齣的獨特物理現象。從微觀的載流子動力學到宏觀的器件性能，本書都力求提供深入的理論解釋和實證數據。 載流子動力學與輸運現象： 深入探討瞭載流子（電子和空穴）在電場、磁場以及溫度梯度下的運動規律。這包括瞭不同輸運機製的詳細描述，如漂移（drift）、擴散（diffusion）、熱電效應（thermoelectric effects，如塞貝剋效應、珀耳帖效應）、霍爾效應（Hall effect）及其在材料錶徵中的應用。特彆關注瞭在納米尺度和強電場下的非平衡輸運現象，以及量子效應（如量子限製效應、量子隧穿）對載流子輸運的影響。對於不同晶體結構和化學組成的半導體，其載流子遷移率、壽命、散射機製等關鍵參數的依賴關係也進行瞭深入分析。 界麵物理與接觸特性： 幾乎所有半導體器件都離不開金屬-半導體接觸或半導體-半導體結。本冊詳細闡述瞭肖特基接觸（Schottky contact）的形成機理、能帶圖解、以及由此産生的整流特性和電容特性。同時，對歐姆接觸（Ohmic contact）的形成條件和實現方法進行瞭詳盡介紹，重點分析瞭界麵層電阻、閤金化過程對接觸電阻的影響。此外，對於PN結的形成、偏置下的伏安特性（I-V characteristics）、電容特性（C-V characteristics）以及擊穿機製（如雪崩擊穿、齊納擊穿）的物理過程進行瞭深入解析。對於異質結（heterojunction）的形成、能帶錯配、界麵態密度及其對器件性能的影響也進行瞭專門的論述，為理解MOSFET、BJT、二極管等基本器件的工作原理奠定瞭堅實的理論基礎。 光電效應與光電器件： 光與半導體的相互作用是光電器件的核心。本冊詳細介紹瞭半導體材料的光吸收（light absorption）和光發射（light emission）機製，包括瞭直接帶隙（direct bandgap）和間接帶隙（indirect bandgap）材料的區彆。重點分析瞭光生載流子（photogeneration）的形成、復閤（recombination）過程（包括輻射復閤、俄歇復閤、陷阱輔助復閤），以及這些過程如何影響光電導（photoconductivity）、光伏效應（photovoltaic effect）和光電發射（photoemission）。對於光探測器（photodetector）、發光二極管（LED）、激光器（laser）等器件，本冊深入探討瞭其光電轉換效率、響應速度、光譜特性以及性能優化的物理原理。 電熱效應與器件可靠性： 在高功率器件和高密度集成電路中，熱量的産生和耗散至關重要。本冊詳細分析瞭器件工作過程中産生的焦耳熱（Joule heating）、復閤熱（recombination heat）等熱源，以及熱傳導、熱輻射等散熱途徑。重點研究瞭溫度對半導體材料參數（如禁帶寬度、載流子濃度、遷移率）的影響，以及由此引發的性能退化和可靠性問題，如熱擊穿（thermal breakdown）、熱退化（thermal degradation）。對於熱電材料，本冊也進行瞭專題介紹，探討其熱電優值（figure of merit, ZT）及其在能量收集和製冷中的應用前景。 噪聲現象與器件性能極限： 任何電子器件都不可避免地會産生噪聲。本冊詳細分析瞭半導體器件中的主要噪聲源，包括熱噪聲（thermal noise）、散粒噪聲（shot noise）、閃爍噪聲（flicker noise，或稱1/f噪聲）等，並給齣瞭其産生機理和與器件參數的定量關係。這對於理解和提高器件的信噪比（SNR）至關重要，特彆是在微弱信號檢測和高精度測量應用中。 復雜半導體材料的性能探索 除瞭對基礎半導體器件效應的深入剖析，本冊還花費大量篇幅詳細介紹瞭一係列在現代科技中扮演著越來越重要角色的復雜半導體材料，並對其獨特的物理性能進行瞭深入的闡述。 寬禁帶半導體（Wide Bandgap Semiconductors）： 以氮化鎵（GaN）、碳化矽（SiC）為代錶的寬禁帶半導體，因其高擊穿電壓、高電子遷移率和優異的熱穩定性，在電力電子、高頻通信、高溫器件等領域展現齣巨大的應用潛力。本冊詳細介紹瞭這些材料的晶體結構、電子能帶結構、載流子特性，以及在器件應用中需要關注的界麵問題和可靠性挑戰。特彆關注瞭GaN基材料在HEMT（高電子遷移率晶體管）和SiC基材料在MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）中的應用，以及其在高壓、高溫環境下的運行特性。 低維半導體材料（Low-Dimensional Semiconductors）： 量子阱（quantum well）、量子綫（quantum wire）和量子點（quantum dot）等低維半導體結構，由於其量子限製效應，展現齣獨特的電子和光學性質。本冊深入探討瞭這些材料的尺寸效應、形狀依賴性對能帶結構和載流子動力學的影響。重點介紹瞭量子點在LED、激光器、太陽能電池以及量子信息技術中的應用，以及量子阱在高性能晶體管和光電器件中的作用。 有機半導體（Organic Semiconductors）： 近年來，有機半導體材料以其低成本、柔韌性、可溶液加工等優勢，在有機發光二極管（OLED）、有機薄膜晶體管（OTFT）、有機太陽能電池（OPV）等領域取得瞭突破性進展。本冊詳細介紹瞭有機半導體材料的分子結構、π電子共軛體係、電荷傳輸機製，以及其在器件中的光電特性。討論瞭影響其性能的關鍵因素，如分子堆積、薄膜形貌、界麵工程等，並對當前麵臨的挑戰和未來發展方嚮進行瞭展望。 二維材料（2D Materials）： 如石墨烯（graphene）、過渡金屬硫族化閤物（TMDs，如MoS2、WSe2）、黑磷（black phosphorus）等二維材料，因其獨特的電子、光學和力學性質，正在引發新一輪的材料科學革命。本冊詳細闡述瞭這些材料的範德華相互作用、層間耦閤、以及由此産生的特殊載流子行為（如狄拉剋錐、奇點）、光電響應和電荷分離機製。重點分析瞭二維材料在超越矽的下一代晶體管、柔性電子、高性能傳感器和新能源器件中的應用潛力，並對界麵接觸、摻雜、異質結構建等關鍵技術進行瞭探討。 復閤半導體材料與閤金（Compound Semiconductors and Alloys）： 本冊也對多種復閤半導體材料，如III-V族化閤物（GaAs、InP）、II-VI族化閤物（CdTe、ZnSe）、以及它們的固溶閤金（如AlxGa1-xAs、InxGa1-xAs）進行瞭係統性介紹。深入分析瞭閤金組分對禁帶寬度、載流子遷移率、光學性質以及器件性能的影響，為通過材料設計實現特定功能提供瞭理論依據。 數據與圖錶的精煉呈現 本書的一大特點是，在深入講解理論的同時，大量引用瞭最新的實驗數據、理論計算結果，並通過清晰的圖錶、麯綫、能帶圖等形式進行直觀展示。這些數據涵蓋瞭不同材料在不同條件下的關鍵物理參數，如禁帶寬度、載流子濃度、遷移率、壽命、復閤速率、光學吸收係數、發光光譜等。這些翔實的數據支持，不僅增強瞭內容的科學性和可靠性，也為讀者在實際研究和設計中提供瞭寶貴的參考依據，能夠直接應用於材料選擇、器件設計、性能預測和故障診斷等環節。 目標讀者 《半導體物理性能手冊 第3捲(下)》是為半導體物理、半導體器件、材料科學、微電子學、光電子學、納米技術等領域的科研人員、工程師、研究生以及對半導體技術感興趣的專業人士量身定製的。本書的深度和廣度，使其成為這些領域不可或缺的案頭工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本號稱“半導體物理性能手冊”的第三捲（下），我拿到手時其實是帶著極高的期望的，畢竟前兩捲的深度和廣度給我留下瞭深刻的印象。然而，翻開這本書，我立刻感到瞭一種強烈的錯位感。這本書的重點似乎完全偏離瞭我們通常理解的半導體物理核心——比如能帶結構、載流子輸運機製、缺陷物理等基礎和前沿課題。相反，它花瞭大量的篇幅去討論一些看似邊緣、實則與現代器件研發關聯性不大的內容。比如，它深入探討瞭某種特定晶體生長過程中，如何通過微調溫度梯度來控製晶格缺陷的形態，這種細節對於那些專注於材料閤成的實驗室或許有價值，但對於一個希望理解先進CMOS或新型光電器件工作原理的讀者來說，簡直是天書。書中對於量子隧穿效應的描述極其晦澀，用瞭一種我從未在任何標準教材或文獻中見過的數學框架，讀起來像是某種高深的理論物理猜想，而非實用的工程指南。我希望看到的是對溝道工程學、界麵態密度分析的最新進展，結果卻被拉進瞭一個充滿古老晶體學公式的迷宮。如果這不是一本麵嚮應用物理和電子工程的“手冊”，那它更像是一部專門為特定材料學傢撰寫的、高度專業化的、且範圍極其受限的參考書。它缺乏的是那種能夠連接理論與實際性能的橋梁，讓人感覺像是在讀一本隻有前言和腳注的古籍，內容厚重但實用性存疑。

評分☆☆☆☆☆

從整體結構上看，這本書似乎在試圖涵蓋太多不相關的領域，導緻對任何一個領域的深入程度都不夠。它像是一個野心勃勃的學者試圖在一本書中塞進自己所有的研究興趣，結果卻是每一個主題都淺嘗輒止。例如，在討論光電導效應時，它突然插入瞭一大段關於有機半導體的理論模型，這與本書前文建立的無機半導體框架格格不入。這種內容上的不連貫性，極大地破壞瞭閱讀的流暢性和邏輯性。一本好的手冊應當是體係化的，即使涉及不同材料，也應該有清晰的過渡和統一的理論視角。然而，這本第三捲（下）給我的感覺是，它是由十幾個不同作者、在不同時間、使用不同範式寫成的零散章節的拼湊。最終，我不得不承認，這本書對於我目前所需的高級半導體物理和器件工程研究來說，價值有限。它更像是一個收藏品，而非工作颱上的必需品，因為它無法提供我所需要的，那種嚴謹、前沿且相互關聯的性能數據和理論支撐。

評分☆☆☆☆☆

當我試圖在書中尋找關於高K介質柵極材料在亞納米工藝節點中的電荷陷阱行為分析時，我幾乎是失望透頂。這本書似乎對最新的集成電路製造技術錶現齣瞭驚人的“健忘”。它似乎停留在上個世紀末的某些技術節點，對FinFET結構下的載流子散亂機製的討論也顯得極為保守和過時。我最期待看到的是關於二維材料（如石墨烯、過渡金屬硫化物）在異質結中錶現齣的獨特電荷調控能力的最新研究，畢竟這些是未來超越矽基技術最有希望的方嚮。但這本書裏，相關內容幾乎是隻字未提，或者隻是用瞭一段極其籠統的語言敷衍帶過，仿佛這些都是尚未被證實的“科幻”概念。取而代之的是，大量的篇幅被用於探討一些特定結構中，載流子在準一維或準零維係統內的統計力學模型，這些模型在實際器件設計中往往因為維度限製和邊界效應的復雜性而難以直接應用。這種對前沿技術的逃避，使得這本書的“手冊”性質大打摺扣，它更像是一個曆史迴顧錄，而不是指引未來研發方嚮的指南針。我花大價錢購買一本“性能手冊”，期待的是最新的工具箱，而不是泛黃的舊圖紙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和語言風格也令人費解。它不像是一本經過精心編輯的專業書籍，更像是某次大型研討會未經充分整理的會議論文集。圖錶的質量參差不齊，很多關鍵性的實驗數據圖錶，清晰度極低，標注模糊不清，甚至有些公式的推導過程跳躍性極大，要求讀者必須對相鄰章節的內容有極為瞭解，否則根本無法跟上作者的思路。更令人惱火的是，作者在解釋一些核心概念時，習慣性地引用瞭一些極其小眾、甚至是非主流的研究組的內部報告，這些文獻我根本無法通過常規的學術數據庫檢索到。這使得我在試圖交叉驗證某些關鍵數據的可靠性時，陷入瞭巨大的睏境。一本權威的“手冊”理應提供清晰、可追溯的知識體係，讓讀者可以自信地引用和應用其中的數據。但這本第三捲（下），卻像是在一本私密的研究日誌裏做摘錄，信息密度高得驚人，但可靠性和可驗證性卻低得可憐。閱讀過程充滿瞭挫敗感，因為你總是在試圖破譯作者到底想錶達的真實物理圖像，而不是學習新的物理知識。

評分☆☆☆☆☆

在處理半導體器件的熱效應和可靠性問題上，這本書的錶現也遠低於預期。現代半導體器件，尤其是在高功率密度和高集成度下，熱管理是決定壽命和穩定性的關鍵因素。我本希望深入瞭解基於先進封裝技術下的熱阻抗建模、電遷移的微觀機製及其在不同應力條件下的演化規律。這本書中對熱學的討論幾乎停留在經典的傅裏葉定律層麵，對焦耳熱效應在納米尺度下的非綫性錶現幾乎沒有涉及。關於可靠性部分，內容更是蜻蜓點水，隻提到瞭幾種老式的擊穿機製，對於TDDB（時間依賴性介質擊穿）在新型氧化物或氮化物中的復雜界麵效應，完全避而不談。這使得這本書在作為一本麵嚮現代電子係統設計者的“性能手冊”時，存在一個巨大的安全漏洞。我們需要的，是能夠預測器件在極限工作環境下行為的工具，而不是迴顧過去材料失效的案例集。它的“性能”描述，顯然缺乏對“持久性能”的關注。