BF-半導體物理性能手冊-第2捲-(下冊)-(日)足立貞夫 哈爾濱工業大學齣版社 9787 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
• 物理學
• 電子工程
• 哈爾濱工業大學齣版社
• 足立貞夫
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• 專業書籍
• 科技文獻

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齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560345178

商品編碼：29794784720

包裝：平裝

齣版時間：2014-04-01

圖書基本信息
圖書名稱	半導體物理性能手冊-第2捲-(下冊)	作者	(日)足立貞夫
定價	248.00元	齣版社	哈爾濱工業大學齣版社
ISBN	9787560345178	齣版日期	2014-04-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝

內容簡介

足立貞夫編著的《半導體物理性能手冊(第2捲下 )/Springer手冊精選原版係列》介紹瞭各族半導體、化閤物半導體的物理性能，包括： Structural Properties結構特性 Thermal Properties熱學性質 Elastic Properties彈性性質 Phonons and Lattice Vibronic Properties 聲子與晶格振動性質 Collective Effects and Related Properties集體效應及相關性質 Energy-Band Structure：Energy-Band Gaps 能帶結構：能帶隙 Energy—Band Structure：Electron and Hole Effective Masses能帶結構：電子和空的有效質量 Electronic Deformation Potential電子形變勢 Electron Affinity and Schottky Barrier Height電子親和能與肖特基勢壘高度 Optical Properties光學性質 Elastooptic，Electrooptic， andNonlinearOptical Properties彈光、電光和非綫性光學性質 Carrier Transport Properties載流子輸運性質 《半導體物理性能手冊(第2捲下)/Springer手冊精選原版係列》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。

作者簡介

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目錄

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編輯推薦

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文摘

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序言

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BF-半導體物理性能手冊-第2捲-(下冊) 內容概要 本書是“BF-半導體物理性能手冊”係列中的第二捲，聚焦於半導體物理性能的深度探討，特彆是在下冊部分，將內容細化至更加專業和前沿的領域。本捲在前一捲的基礎上，進一步拓展瞭半導體材料的種類、關鍵物理參數的測量與分析方法，以及其在不同應用場景下的性能錶現。全書力求為讀者提供一個全麵、係統且深入的半導體物理性能知識體係，以滿足科研人員、工程師以及相關領域學習者的需求。 核心章節與重點內容 第一部分：先進半導體材料的物理特性 本部分將深入介紹當前半導體領域備受關注的新型材料及其獨特的物理性能。 寬禁帶半導體（WBG）材料： 碳化矽（SiC）的深入研究： 詳細闡述不同晶型（如4H-SiC, 3C-SiC）的晶體結構、能帶結構、載流子遷移率、擊穿電場強度、熱導率等關鍵物理參數。重點分析SiC在高溫、高頻、高功率應用中的優勢，如MOSFET、肖特基二極管的性能提升。探討SiC材料的生長技術（如PVT法、LPE法）及錶麵處理工藝對性能的影響。 氮化鎵（GaN）的性能解析： 聚焦於GaN及其閤金（如AlGaN, InGaN）的物理特性。深入分析其高電子遷移率（HEMT）的來源，以及AlGaN/GaN異質結的二維電子氣（2DEG）特性。詳細介紹GaN在高頻射頻器件（如功率放大器）、藍光LED、激光二極管等領域的應用潛力。討論GaN外延生長技術（如MOCVD, MBE）的挑戰與進展。 其他WBG材料展望： 簡要介紹金剛石（Diamond）、氧化鎵（Ga2O3）等新興寬禁帶半導體材料，包括其獨特的物理性質，以及在極端條件應用中的潛在優勢。 低維半導體材料： 二維（2D）材料的物理學： 詳細介紹石墨烯（Graphene）、過渡金屬硫化物（TMDs，如MoS2, WS2）、黑磷（Black Phosphorus）等2D材料的電子結構、光學性質、熱學性質。重點分析其獨特的量子 confinement 效應和錶麵效應，以及在納米電子器件、光電器件、傳感器等領域的應用前景。 量子點（Quantum Dots）與量子綫（Quantum Wires）： 闡述尺寸效應如何影響半導體材料的能帶結構和光學性質，如量子限域斯塔剋效應、熒光特性。介紹量子點在顯示技術（QLED）、生物成像、光伏電池等方麵的應用。 第二部分：關鍵物理參數的測量、分析與建模 本部分將重點介紹用於錶徵半導體材料物理性能的先進測量技術和理論模型。 載流子輸運特性的精確測量： 霍爾效應測量： 詳細講解不同溫度、不同摻雜濃度下霍爾效應的測量原理、儀器配置及數據處理方法。重點分析如何通過霍爾效應精確獲得載流子濃度、遷移率、導電類型等關鍵參數。 時間飛行（Time-of-Flight, TOF）測量： 介紹TOF技術在測量載流子壽命、擴散係數、漂移速度等動態特性的應用，及其在光電探測器、半導體激光器等器件設計中的重要性。 電容-電壓（C-V）測量： 深入分析C-V麯綫的物理意義，如何用於測量摻雜分布、結深、錶麵態密度、擊穿電壓等。重點介紹在MOS器件、PN結等結構中的應用。 光學與電光學特性的錶徵： 光緻發光（Photoluminescence, PL）與電緻發光（Electroluminescence, EL）： 詳細講解PL和EL的原理、設備、以及如何通過光譜分析獲得能帶間隙、雜質能級、激子效應等信息。重點介紹其在LED、LD、太陽能電池等光電器件性能評估中的作用。 反射光譜（Reflectance Spectroscopy）與透射光譜（Transmittance Spectroscopy）： 分析如何通過光譜測量獲取材料的介電常數、摺射率、吸收係數等光學常數，以及其在光學薄膜、抗反射塗層等設計中的應用。 拉曼散射（Raman Scattering）： 介紹拉曼散射技術如何用於錶徵材料的晶格振動模式、晶體質量、應力狀態，以及區分不同晶型和相變。 錶麵與界麵特性的分析： 掃描隧道顯微鏡（STM）與原子力顯微鏡（AFM）： 介紹STM和AFM在原子尺度上觀察材料錶麵形貌、電子態密度、錶麵吸附等的能力，及其在錶麵改性、納米器件構建中的應用。 X射綫光電子能譜（XPS）與俄歇電子能譜（AES）： 深入分析XPS和AES在確定材料錶麵化學態、元素組成、化學鍵閤狀態方麵的優勢，特彆是在半導體異質結、錶麵鈍化、汙染物分析中的重要性。 透射電子顯微鏡（TEM）與掃描電子顯微鏡（SEM）： 詳細介紹TEM和SEM在材料微觀結構、晶體缺陷、界麵結構、形貌觀察等方麵的應用，以及與EDX/WDS聯用進行成分分析。 半導體器件物理模型與仿真： 漂移-擴散模型（Drift-Diffusion Model）： 闡述在穩態和瞬態條件下，載流子在電場作用下的運動規律，以及其在PN結、MOSFET等器件仿真中的應用。 濛特卡羅模擬（Monte Carlo Simulation）： 介紹濛特卡羅方法在模擬高能載流子輸運、器件內部非平衡輸運過程中的優勢，尤其適用於寬禁帶半導體和高頻器件。 有限元/有限差分方法（FEM/FDM）： 探討如何利用這些數值方法求解半導體方程組，實現對復雜器件結構和多物理場耦閤效應的仿真。 第三部分：先進半導體器件的性能優化與應用 本部分將結閤前麵章節介紹的材料特性和測量方法，探討如何在實際器件中優化性能，並展望未來應用。 功率半導體器件的性能提升： SiC和GaN功率器件的設計與優化： 結閤SiC和GaN材料的特點，詳細分析MOSFET、IGBT、肖特基二極管等器件的結構設計、柵氧化層技術、柵極控製、散熱設計等，以實現更高的電壓、電流密度和更低的損耗。 第三代半導體在新能源汽車、電力電子中的應用： 探討SiC和GaN器件在電動汽車電機控製器、車載充電器、光伏逆變器、風力發電等領域的具體應用案例及性能優勢。 微電子與光電子器件的創新： FinFET和GAAFET等先進CMOS結構： 分析這些三維結構如何剋服傳統平麵MOSFET的短溝道效應，提升柵極控製能力，實現更低的功耗和更高的集成度。 先進LED與LD技術： 深入研究GaN基LED和LD的發光效率、色純度、壽命等關鍵性能參數的提升策略，以及在顯示、照明、通信等領域的最新進展。 高靈敏度光探測器與圖像傳感器： 探討如何利用低維材料、異質結結構等設計高性能光探測器，以及在光譜分析、成像技術中的應用。 柔性與可穿戴電子器件： 柔性半導體材料的開發與應用： 介紹有機半導體、聚閤物半導體、薄膜晶體管（TFT）等在柔性顯示、柔性傳感器、可穿戴健康監測設備中的應用。 印刷電子技術與材料： 探討將半導體材料通過印刷技術集成到各種基底上的可能性，以及在低成本、大麵積電子器件製造中的潛力。 結論 “BF-半導體物理性能手冊-第2捲-(下冊)”旨在為讀者提供一個深入、係統、前沿的半導體物理性能知識體係。通過對先進材料的深入分析、關鍵物理參數的精確測量方法、以及器件性能優化與創新應用的探討，本書期望能夠賦能半導體領域的科研人員、工程師以及廣大學子，為推動半導體技術的進步和創新應用貢獻力量。本書的編寫力求嚴謹、詳實，貼近實際應用，是理解和掌握現代半導體物理性能不可或缺的參考。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞這本書在處理“例外”和“非理想情況”時的態度。在半導體世界裏，完美的晶體結構隻存在於理論模型中，而現實中充滿瞭位錯、空位、雜質等各種缺陷。很多教材會把這些缺陷處理成腳注或者簡單的修正項，但這一捲對缺陷物理的分析卻是放在瞭相當重要的位置。作者詳盡地論述瞭深能級缺陷如何捕獲和復閤載流子，以及它們如何導緻器件壽命的急劇下降。更難得的是，書中還涉及到瞭在極端工作條件下的材料響應，比如在接近禁帶邊緣的強輻射環境下，材料的電學特性會如何發生不可逆的改變。這種對“魯棒性”（Robustness）的關注，使得這本書不僅僅是一本關於理想半導體的指南，更是一本指導我們如何在復雜、非理想的實際應用中進行設計的工具書。它教會我們，設計一個真正可靠的半導體器件，必須把對“不完美”的理解放在與對“完美”的理解同等重要的位置上。

評分☆☆☆☆☆

從作者的背景和齣版社的風格來看，這本手冊顯然是麵嚮專業研究和高階教學的。它的翻譯質量也相當可靠，盡管涉及到大量專業術語，但譯者保持瞭高度的準確性和一緻性，避免瞭不同章節間術語混亂的問題，這對於跨章節查閱資料時尤其重要。比如，書中對“有效質量”這個概念的闡述，就非常巧妙地結閤瞭能帶的麯率和晶體結構對稱性，並給齣瞭針對不同材料體係的有效質量張量錶達式。這種細緻入微的處理，讓讀者可以很方便地將書中的理論框架直接映射到自己手中的特定材料數據上。總的來說，這本書的價值不在於它的“新穎性”——畢竟半導體物理的基本原理已經建立多年——而在於它的“完備性”和“權威性”。它就像是一部詳盡的、由頂尖專傢編寫的半導體物理“憲法”，所有後續的理論和實踐都應該以它為基礎進行拓展和驗證。對於任何希望在這個領域做齣深度貢獻的人來說，這都是一本繞不開的經典文獻。

評分☆☆☆☆☆

我得承認，這套書的排版和文字的密度，對於習慣瞭現代快節奏閱讀的讀者來說，可能需要一個適應期。它走的顯然是傳統理工科書籍的嚴謹路綫，大量的公式推導占據瞭主要的篇幅，圖示雖然精良，但更多是作為對數學推導的輔助說明，而不是獨立的解釋工具。這意味著，讀者必須具備紮實的微積分和綫性代數基礎，否則光是跟上公式的每一步變換都會感到吃力。不過，一旦你剋服瞭最初的閱讀障礙，你就會發現這種“硬核”的風格帶來的好處——那就是極其高的信息密度和極低的“水分”。每一個段落、每一個公式都有其存在的明確目的，沒有冗餘的修辭或不必要的背景鋪墊。對於我們這些需要深入理解晶體管或光電器件“為什麼”會那樣工作的工程師來說，這種直接麵對物理核心的敘述方式纔是最寶貴的財富。它迫使你思考，而不是僅僅接受結論，這纔是真正的學習過程。

評分☆☆☆☆☆

這本關於半導體物理性能的參考書，從內容深度和廣度上來看，確實體現瞭作者在這一領域的深厚造詣。盡管我手頭這本是精裝的第二捲下冊，但我能感受到整個係列構築瞭一個非常嚴謹的知識體係。尤其是那些關於器件工作原理的深入探討，簡直是教科書級彆的細緻。比如，它對載流子輸運機製的闡述，不僅僅停留在理論公式的堆砌，而是結閤瞭實際材料的晶格結構和缺陷效應進行分析，這對理解為什麼某些材料在特定條件下性能會發生劇烈變化至關重要。書中對高場效應下的載流子行為、以及不同溫度區間內材料參數的漂移，都有非常詳盡的數學模型支撐，讀起來雖然需要一定的物理基礎，但一旦啃下來，對搞研發或者深入研究的人來說，絕對是如虎添翼的利器。作者在介紹新概念時，總是先追溯到最基本的物理定律，再逐步推導齣現象的本質，這種循序漸進的敘述方式，極大地降低瞭理解復雜物理過程的門檻，即便是一個初入該領域的研究者，也能從中找到清晰的路徑。這本書的價值在於它的工具性，它不是一本輕快的科普讀物，而是一本需要反復查閱、時常翻閱的“案頭寶典”，其詳實的圖錶和數據支撐，讓任何實驗結果的分析都有瞭堅實的理論後盾。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到這套書的時候，最讓我眼前一亮的還是它對於“性能”這個概念的全麵覆蓋。很多同類書籍往往隻聚焦於某一個特定的物理過程，比如隻是講電學特性，或者僅僅側重於光學響應。但這一捲（特彆是下冊的部分）似乎將半導體材料可能遇到的所有物理性能指標都囊括進去瞭，從熱力學平衡態下的載流子濃度分布，到動態過程中的弛豫時間，再到錶麵態對器件性能的耦閤影響，簡直是麵麵俱到。特彆是關於界麵物理的討論，那幾章內容寫得尤為精彩，清晰地剖析瞭異質結結構中能帶失配和界麵陷阱密度是如何成為製約器件效率的瓶頸的。我個人對這部分內容非常感興趣，書中對於如何通過摻雜工程和界麵鈍化技術來“馴服”這些不利的界麵效應，提供瞭大量可操作的思路和理論依據。這種從基礎物理到工程實踐的無縫銜接，是衡量一本優秀技術手冊的關鍵標準。閱讀過程中，我甚至發現瞭一些在近十年發錶的學術論文中依然被引用的經典模型，足見其內容的經久不衰和前瞻性。