氮化物宽禁带半导体材料与电子器件 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郝跃，张金风，张进成 著

图书标签:

• 氮化物半导体
• 宽禁带半导体
• GaN
• SiC
• 功率器件
• 射频器件
• 半导体材料
• 电子器件
• 氮化镓
• 氮化硅

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030367174

版次：1

商品编码：11197571

包装：精装

丛书名： 半导体科学与技术丛书

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：303

字数：390000

正文语种：中文

内容简介

　　《氮化物宽禁带半导体材料与电子器件》以作者多年的研究成果为基础，系统地介绍了Ⅲ族氮化物宽禁带半导体材料与电子器件的物理特性和实现方法，重点介绍了半导体高电子迁移率晶体管（HEMT）与相关氮化物材料。全书共14章，内容包括：氮化物材料的基本性质、异质外延方法和机理，HEMT材料的电学性质，Al CaN/GaN和InAlN/GaN异质结的生长和优化、材料缺陷分析，GaN HEMT器件的原理和优化、制备工艺和性能、电热退化分析，GaN增强型 HEMT器件和集成电路，GaN MOS-HEMT器件，最后给出了该领域未来技术发展的几个重要方向。
　　《氮化物宽禁带半导体材料与电子器件》可供微电子、半导体器件和材料领域的研究生与科研人员阅读参考。

目录

《半导体科学与技术丛书》出版说明
序言
第1章 绪论
第2章 Ⅲ族氮化物半导体材料的性质
第3章 氮化物材料的异质外延生长和缺陷性质
第4章 GaNHEMT材料的电学性质与机理
第5章 AIGaN/GaN异质结材料的生长与优化方法
第6章 AIGaN/GaN多异质结材料与电子器件
第7章 脉冲MOCVD方法生长InAIN/GaN异质结材料
第8章 Ⅲ族氮化物电子材料的缺陷和物性分析
第9章 GaNHEMT器件的原理和优化
第10章 GaNHEMT器件的制备工艺和性能
第11章 GaNHEMT器件的电热退化与可靠性
第12章 GaN增强型HEMT器件和集成电路
第13章 GaNMOS—HEMT器件
第14章 氮化物半导体材料和电子器件的发展
附录 缩略语表
《半导体科学与技术丛书》已出版书目

前言/序言

《量子点发光二极管：原理、材料与器件集成》 内容简介： 本书深入探讨了量子点发光二极管（Quantum Dot Light-Emitting Diodes, QD-LEDs）这一新兴固态照明与显示技术的底层科学、关键材料及其在实际器件中的集成应用。 QD-LEDs 以其卓越的光谱纯度、可调谐的发光颜色、高亮度以及潜在的低功耗优势，正迅速成为下一代显示和照明领域极具潜力的颠覆性技术。本书旨在为从事相关研究的科研人员、工程师以及对该领域感兴趣的学生提供一本全面而深入的参考。 第一章：量子点基础理论与光学特性 本章将首先系统介绍量子点的基本概念。量子点，作为纳米尺度的半导体晶体，由于其量子尺寸效应，展现出独特的电子和光学性质。我们将详细阐述量子尺寸效应的起源，包括德布罗意波长与材料尺寸的相互作用，以及由此产生的电子态的量子化。我们将从能带理论出发，解释为何尺寸的微小变化能够显著影响量子点的带隙能量，从而导致其发光波长（颜色）的可调性。 接着，本章将深入剖析量子点的光学特性。我们将详细介绍量子点的吸收光谱和发射光谱的特点，包括其窄而对称的发射谱线，这是实现高色纯度显示的关键。我们将讨论激子（exciton）在量子点内的形成、演化以及辐射复合过程，解释光子是如何被有效产生和释放的。同时，我们将探讨量子点的荧光量子产率（photoluminescence quantum yield, PLQY）这一关键性能指标，并分析影响其高低的关键因素，如表面钝化、缺陷态以及内嵌/外延结构。 此外，本章还将涵盖不同类型量子点的制备方法概述，包括胶体量子点（colloidal quantum dots）和分子束外延（MBE）或金属有机化学气相沉积（MOCVD）制备的半导体薄膜量子点。我们将简要介绍其制备原理和各自的优缺点，为后续章节的材料选择打下基础。 第二章：量子点材料的化学合成与表面工程 量子点的性能高度依赖于其尺寸、组成和表面状态。本章将聚焦于量子点材料的化学合成及其精密的表面工程技术。 我们将详细介绍目前主流的胶体量子点合成方法，如热注入法（hot-injection method）等。这些方法通过精确控制反应温度、反应物浓度、配体种类和反应时间，实现对量子点尺寸、形貌和晶体结构的精确调控。我们将讨论不同化学组成（如CdSe, CdS, ZnS, InP, PbS, perovskite量子点等）的合成策略，以及如何通过合金化或芯壳结构（core/shell structures）来提升量子点的稳定性、发光效率和光谱特性。 表面工程是决定量子点性能和稳定性的另一个核心环节。本章将深入探讨配体（ligands）在量子点合成和功能化中的作用。配体不仅影响量子点的生长过程，更重要的是它们能够钝化量子点的表面缺陷，减少非辐射复合，从而显著提高PLQY。我们将介绍各种常用配体（如脂肪酸、胺类、磷酸类等）的化学结构、吸附机制以及它们如何影响量子点的稳定性（对氧、水、光等）和溶解性。 此外，本章还将讨论量子点功能化的策略，例如引入导电性配体以改善电荷注入，或者通过表面修饰实现对特定环境的响应。我们还将探讨制备高稳定性、高量子产率且易于加工的量子点墨水（QD ink）或分散液（dispersion）的技术，这对后续的器件制备至关重要。 第三章：量子点发光二极管的基本器件结构与工作原理 本章将详细阐述QD-LEDs的基本器件结构和工作机制。我们将以典型的多层有机/无机混合结构的QD-LEDs为例，深入解析其各个功能层的役割。 我们将从器件的整体架构入手，介绍典型的QD-LEDs结构，通常包括透明电极（如ITO）、空穴注入层（HIL）、空穴传输层（HTL）、发光层（EML）、电子传输层（ETL）以及金属阴极。我们将分析每一层材料的选择标准，以及它们如何协同工作以实现高效的光电器件。 接着，本章将聚焦于发光层，即量子点如何被集成到器件中并实现电致发光。我们将讨论两种主要的QD-LEDs实现方式： 1. 溶液加工型QD-LEDs（Solution-Processed QD-LEDs）: 这类器件通常采用溶液法制备量子点层，例如旋涂、印刷或喷墨打印等。我们将探讨如何通过选择合适的溶剂、配体以及溶液配方，来实现量子点在薄膜中的均匀分散、有序排列，以及形成高质量的发光层。我们将分析溶液加工过程中可能遇到的挑战，如薄膜形貌控制、界面烙印效应以及溶剂对量子点性能的影响。 2. 真空蒸镀型QD-LEDs（Vacuum-Evaporated QD-LEDs）: 对于某些对热稳定性要求极高或需要精细结构控制的量子点，可以采用真空蒸镀技术。我们将讨论如何通过控制蒸镀速率和温度，实现量子点的均匀沉积，并分析其与溶液加工型器件的优劣势。 本章还将深入解析QD-LEDs的工作原理。当施加正向电压时，空穴和电子分别从阳极和阴极注入，并通过各自的传输层向发光层迁移。在发光层中，空穴和电子在量子点上复合，形成激子，激子经过辐射衰减，将能量转化为光子发射出来。我们将详细分析载流子注入、传输、复合以及激子动力学在器件中的过程，并讨论如何优化这些过程以提高器件的发光效率和亮度。 第四章：量子点发光二极管的材料体系与器件优化 本章将深入探讨构建高性能QD-LEDs所需的各种材料体系，以及提高器件性能的关键优化策略。 我们将详细介绍构成QD-LEDs的功能层材料，包括： 电极材料: 讨论ITO（氧化铟锡）作为透明阳极的优势和局限性，以及新型透明导电材料（如银纳米线、石墨烯、金属氧化物等）的最新进展。 注入和传输层材料: 介绍常用的空穴注入/传输材料（如PEDOT:PSS, Spiro-OMeTAD, PTAA等）和电子注入/传输材料（如LiF, Alq3, TPBi等），以及如何通过材料设计和能级匹配来优化载流子注入和传输效率。 量子点发光材料: 再次强调不同组分量子点（如Cd基、In基、PbS基、卤化物钙钛矿量子点等）在QD-LEDs中的应用。我们将重点分析每种材料体系的发光特性（如颜色、光谱宽度）、载流子注入/传输能力、器件寿命以及环境稳定性。我们将讨论如何通过精确的尺寸和形貌控制，以及引入合适的芯壳结构，来进一步提升量子点的性能。 界面修饰材料: 探讨在不同功能层之间引入界面修饰层的重要性，例如用于改善功函数匹配、降低注入势垒、抑制激子猝灭或钝化界面缺陷。 接着，本章将聚焦于器件性能的优化。我们将从多个维度进行讨论： 发光效率提升: 分析限制量子点器件内部量子效率（IQE）和光取出效率（EQE）的因素，并提出相应的改进方法，如优化量子点载流子注入和激子形成效率，减少激子在界面处的猝灭，以及改进器件的光耦合设计以提高光取出效率。 器件寿命延长: 探讨导致QD-LEDs器件衰减的主要机制，如电化学降解、光学降解、热降解等，并介绍各种钝化和封装技术，以提高器件的长期工作稳定性。 色彩表现与显示应用: 讨论如何通过选择不同尺寸或组分的量子点，实现全彩显示。我们将介绍单色QD-LEDs的制备及其在彩色滤光片（color filter）中的应用，以及全彩QD-LEDs（如电激发和光激发）的最新进展。 印刷与柔性化技术: 探讨利用印刷电子技术（如喷墨打印、卷对卷印刷）制备QD-LEDs的可能性，以及实现柔性、可折叠、可穿戴显示器的挑战和机遇。 第五章：量子点发光二极管的先进器件结构与未来展望 本章将介绍一些先进的QD-LEDs器件结构，并对该领域的未来发展趋势进行展望。 我们将探讨一些创新的器件设计，例如： 自发光QD-LEDs（Electroluminescent QD-LEDs）: 深入研究如何实现高效的电注入和电复合，从而直接发出红、绿、蓝三基色光。我们将分析不同电极结构、传输层设计以及量子点阵列技术在实现全彩自发光显示中的作用。 光激发QD-LEDs（Photoluminescent QD-LEDs）: 介绍基于蓝光或紫外LED作为激发源，通过上转换或下转换技术激发量子点发光的器件。我们将分析其工作原理、结构特点以及在显示和照明领域的应用潜力，例如与OLED技术结合形成混合型显示器。 微型化与高分辨率QD-LEDs: 讨论如何通过光刻、纳米压印等技术制备高分辨率、微型化的QD-LEDs阵列，以满足超高清显示的需求。 集成与多功能化QD-LEDs: 探讨将QD-LEDs与其他光电器件（如光伏器件、传感器）集成，实现多功能一体化器件的可能。 最后，本章将对QD-LEDs技术的未来发展进行展望。我们将预测该技术在显示器（手机、电视、VR/AR）、照明（通用照明、特种照明）以及生物医学成像等领域的应用前景。同时，我们将讨论当前面临的挑战，例如如何进一步提高效率和寿命，降低成本，实现无镉或低毒性材料，以及完善大面积、高精度制备工艺。我们还将探讨量子点材料的理论研究和实验探索的新方向，例如新型量子点结构、二维材料与量子点的异质结，以及AI辅助的材料设计和器件优化。 通过对量子点材料的深入理解和对器件结构的精细调控，QD-LEDs技术有望在不久的将来彻底改变我们感知光与色彩的方式，并为固态照明和显示技术带来革命性的进步。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子工程领域的工程师，日常工作中需要处理大量的器件选型和电路设计问题。近年来，随着电子设备集成度的不断提高和工作环境的复杂化，对器件耐压、耐温以及高频响应能力的要求越来越苛刻。这本书的出现，无疑为我提供了一个深入了解新型宽禁带半导体材料的契机。我尤其希望书中能够详尽地介绍氮化物材料在制作高性能功率开关器件方面的优势，比如它们如何能够实现更低的导通损耗和开关损耗，从而提高能源效率和器件的可靠性。此外，如果书中能涉及一些关于GaN基射频器件（如LNA、PA）的设计原则和应用实例，那将对我从事无线通信领域的工作大有裨益。我期待能够从中学习到如何根据具体应用场景，选择最合适的氮化物半导体材料和器件类型，并掌握相关的设计和优化技巧，以应对日益增长的市场挑战。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对新能源技术有着浓厚兴趣的业余爱好者，我一直关注着半导体材料在储能和智能电网中的潜力。当我在书店偶然看到这本书时，其“宽禁带半导体材料”这个关键词立刻引起了我的注意。我对其中可能探讨的氮化物材料在功率器件方面的应用充满了好奇。我希望这本书能够清晰地解释，为何这类材料能够承受更高的电压和温度，这对于构建更高效、更紧凑的电力电子系统至关重要。例如，在电动汽车的充电桩、太阳能发电的逆变器，甚至是工业级的电机驱动器中，对高性能功率器件的需求日益增长。我期望这本书能提供详实的理论基础，让我理解氮化物材料的能带结构、载流子输运特性等关键物理概念，以及这些特性如何转化为实际的器件性能。同时，如果书中能包含一些实际的器件设计案例和性能评估数据，那将是极大的加分项，让我能够更直观地感受到这些材料的价值和应用前景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当简洁，但却散发着一种严谨而专业的学术气息。当我翻开目录，看到那一串串细致的章节标题时，心中便涌起了强烈的求知欲。虽然我并非此领域的资深专家，但对新材料、新技术的探索一直是我阅读的乐趣所在。我尤其对其中关于氮化物宽禁带半导体材料在高性能电子器件中的应用部分充满期待。想象一下，在高温、高压、高频等极端环境下，这些材料如何能够展现出卓越的性能，超越传统的硅基材料，为未来的电力电子、通信技术甚至航空航天领域带来革命性的突破。这本书无疑将为我提供一个深入了解这些前沿技术的窗口，帮助我理解其背后的物理机制，以及在实际应用中可能面临的挑战与机遇。我期待能够从书中了解到最新的研究进展，学习到如何通过材料设计和器件结构优化来提升器件的性能和可靠性。此外，书中对材料制备和表征技术的介绍，也同样吸引我。毕竟，理解材料的“前世今生”，才能更好地把握其“现在与未来”。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在读的材料科学专业研究生，目前的研究方向正涉及下一代电子器件的开发。我一直在寻找能够提供系统性知识的教材和专著，来拓展我在宽禁带半导体材料领域的视野。这本书的标题“氮化物宽禁带半导体材料与电子器件”恰好符合我的需求。我特别关注书中关于GaN（氮化镓）和SiC（碳化硅）等代表性氮化物材料的详细论述，包括它们的晶体生长方法、掺杂技术以及在外延层生长中的关键工艺。此外，我非常有兴趣了解这些材料如何被应用于制造高频高功率晶体管（如HEMT）和二极管，以及这些器件在微波通信、雷达系统等领域的具体优势。书中对器件的电学特性、可靠性评估以及失效机制的分析，也将为我的研究提供重要的参考。我希望这本书能够帮助我建立起一个扎实的理论框架，并为我未来的实验设计和数据分析提供指导，从而加速我的研究进程。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对未来科技发展充满好奇心的读者，我一直对那些能够颠覆现有格局的新兴技术抱有浓厚的兴趣。这本书的标题“氮化物宽禁带半导体材料与电子器件”就给我留下了深刻的印象。我非常着迷于那些能够承受极端环境、实现极致性能的材料和器件。我希望这本书能够以一种相对易懂的方式，向我介绍氮化物宽禁带半导体材料的独特之处，例如它们与传统硅基材料相比所具有的物理优势。更重要的是，我希望能够了解这些材料是如何被巧妙地设计和制造，从而催生出高性能的电子器件，这些器件又将如何影响我们生活的方方面面。我期待书中能够描绘出这些材料和器件在未来社会中所扮演的关键角色，例如在高效能源转换、下一代通信网络，甚至是更先进的显示技术等领域。这本书在我看来，更像是一扇通往未来科技世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

介绍了Ⅲ族氮化物宽禁带半导体材料与电子器件的物理特性和实现方法，重点介绍了半导体高电子迁移率晶体管（HEMT）与相关氮化物材料。送货快。

评分☆☆☆☆☆

不错，搞活动买的，物超所值，差不多原价不到三折

评分☆☆☆☆☆

不错的书，覆盖比较全面

评分☆☆☆☆☆

内容丰富，介绍的知识丰富，很值得学习的一本专业书！

评分☆☆☆☆☆

国内有关氮化镓材料的书籍实在是太少了，这本书出现的还算及时吧。比较系统的阐述了氮化镓宽禁带半导体材料以及器件的制作，工作原理，以及各种优化等等。非常值得一读

评分☆☆☆☆☆

很快很好，很快很好很快很好，很快很好，很快很好

评分☆☆☆☆☆

值得一看-

评分☆☆☆☆☆

书写得很好，能学到很多内容。

评分☆☆☆☆☆

很久就想买了，遇到这次搞活动，没有在等