半导体技术基础(杜中一) 杜中一 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杜中一 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122099259

商品编码：29257896617

包装：平装

出版时间：2011-01-01

基本信息

书名：半导体技术基础(杜中一)

定价：25.00元

作者：杜中一

出版社：化学工业出版社

出版日期：2011-01-01

ISBN：9787122099259

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

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内容提要

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本书针对高职教学及学生的特点，根据微电子、电子制造、光电子以及光伏等专业人才培养方案的需要，系统地介绍了半导体技术相关的基础知识。本书主要包括半导体物理基础、硅半导体材料基础、化合物半导体材料基础、PN结、双极型晶体管、MOS场效应晶体管、其他常用半导体器件、半导体工艺化学、半导体集成电路设计原理、半导体集成电路设计方法与制造工艺等内容。
本书“以应用为目的，以实用为主，理论以必需、够用为度”作为编写原则，突出理论的实用性，语言通俗易懂，内容全面,重点突出,层次清楚,结构新颖,实用性强。
本书可作为微电子、电子制造、光电子以及光伏等相关专业的高职高专学生的教材或学习参考用书。

目录

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章　半导体技术概述
　11　半导体技术
　　111　半导体集成电路发展史
　　112　半导体技术的发展趋势
　12　半导体与电子制造
　　121　电子制造基本概念
　　122　电子制造业的技术核心
　习题
第2章　半导体物理基础
　21半导体能带
　　211　电子的共有化
　　212　能带
　　213　杂质能级
　22　半导体的载流子运动
　　221　载流子浓度与费米能级
　　222　载流子的运动
　习题
第3章　硅半导体材料基础
　31　半导体材料概述
　　311　半导体材料的发展
　　312　半导体材料的分类
　32　硅材料的主要性质
　　321　硅材料的化学性质
　　322　硅材料的晶体结构
　　323　硅材料的电学性质
　　324　硅材料的热学性质
　　325　硅材料的机械性质
　33　硅单晶的制备技术
　　331　高纯硅的制备
　　332　硅的提纯技术
　　333　硅的晶体生长
　　334　晶体中杂质与缺陷
　34　集成电路硅衬底加工技术
　　341　硅单晶抛光片的制备
　　342　硅单晶抛光片的质量检测
　35　硅的外延生长技术
　　351　外延生长概述
　　352　硅气相外延生长技术
　习题
　……
第4章　化合物半导体材料基础
第5章　PN结
第6章　双极型晶体管
第7章　MOS场效应晶体管
第8章　其他常用半导体器件
第9章　半导体工艺化学基础
0章　半导体集成电路设计原理
1章　半导体集成电路设计方法与制造工艺
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《微观世界的奇迹：半导体技术概览》 引言： 在科技飞速发展的今天，我们的生活几乎无时无刻不与半导体技术紧密相连。从智能手机的强大运算能力，到计算机的飞速处理，再到汽车的智能化驾驶，甚至我们身边随处可见的家用电器，背后都闪烁着半导体芯片的光芒。半导体，作为信息时代的基石，其重要性不言而喻。它是一门融合了物理学、材料科学、电子工程以及化学等多学科的尖端技术，深刻地改变着人类社会的运作方式和发展进程。 本书《微观世界的奇迹：半导体技术概览》旨在为您打开一扇了解半导体技术奥秘的大门。它将带领您深入探索半导体材料的本质，揭示集成电路的设计原理，并勾勒出半导体器件的制造流程。本书的写作风格力求通俗易懂，同时又兼顾科学的严谨性，旨在让即使是初次接触半导体领域的读者，也能清晰地理解这门复杂而迷人的技术。我们将避免使用过于晦涩的专业术语，而是通过生动形象的比喻和清晰的逻辑梳理，帮助您构建起对半导体技术的全面认识。 第一部分：半导体材料的奥秘 一切半导体技术的起点，在于对“半导体”这一特殊材料的理解。与导体（如铜）和绝缘体（如橡胶）不同，半导体在常温下导电能力介于两者之间，并且其导电性可以受到外界因素（如温度、光照、电场、磁场等）的显著影响。这种独特的属性，使得半导体成为构建各种电子器件的理想选择。 本书将首先介绍最常见的半导体材料——硅（Si）。您将了解硅原子独特的晶体结构，以及为什么这种结构赋予了硅半导体特性。我们将详细讲解本征半导体（纯净的硅）的导电机制，包括电子和空穴的概念。 然而，纯净的硅本身的应用是有限的。要实现复杂的电子功能，必须对半导体材料进行“掺杂”。本书将深入探讨掺杂技术，介绍N型半导体和P型半导体的形成过程。您将学习到，通过引入不同的杂质原子（如磷、砷引入自由电子形成N型半导体，硼、镓引入空穴形成P型半导体），我们能够精确地控制半导体的导电类型和载流子浓度。这种对材料性质的精细调控，是半导体器件实现各种功能的关键。 除了硅，本书还将简要介绍其他重要的半导体材料，例如砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）以及近年来备受关注的宽禁带半导体材料碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等。您将了解到这些材料各自的优缺点，以及它们在不同领域的应用前景，如高速通信、功率器件和LED照明等。 第二部分：集成电路的灵魂——器件原理 掌握了半导体材料的特性后，我们将进一步深入到半导体器件的微观世界。本书将详细讲解构成现代电子设备核心的各种基本半导体器件的原理。 我们首先会从最基本的PN结开始。您将理解当P型半导体和N型半导体接触时，形成的PN结所具有的单向导电性。我们将解释PN结在正向偏置和反向偏置下的电学行为，以及它在整流器等应用中的作用。 在此基础上，本书将重点介绍两种极其重要的半导体器件：二极管和晶体管。 二极管： 除了基本的PN结二极管，我们还将介绍齐纳二极管（稳压作用）、肖特基二极管（高频应用）以及发光二极管（LED）等不同类型的二极管，阐述它们的独特结构和工作原理，以及在照明、信号显示和电源管理等方面的广泛应用。 晶体管： 晶体管被誉为“电子时代的开关”，是现代电子工业的基石。我们将详细介绍双极结型晶体管（BJT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）这两种主流的晶体管类型。 BJT： 您将学习到NPN型和PNP型BJT的结构，理解基极电流控制集电极电流的放大原理，并了解其在放大电路和开关电路中的应用。 MOSFET： MOSFET是当前集成电路中最主要的晶体管类型。我们将深入讲解MOSFET的结构，特别是其栅极、源极和漏极的组成，以及通过栅极电压控制沟道导电性的场效应原理。我们将区分P沟道MOSFET和N沟道MOSFET，并阐述它们在数字逻辑电路、存储器和微处理器中的核心作用。 此外，本书还将触及其他重要的半导体器件，如场效应晶体管（FET）、可控硅（SCR）以及光电器件（如光电二极管、光电三极管）等，并简要介绍它们的工作原理和应用领域。 第三部分：芯片的诞生——集成电路的设计与制造 单凭单个的半导体器件，无法构建出如今复杂多样的电子设备。真正的革命在于将成千上万甚至数十亿个晶体管和其他电子元件集成到一块微小的芯片上，这便是集成电路（IC）的魅力所在。 本书将带您走入集成电路的设计与制造过程。 集成电路设计： 逻辑设计： 我们将从最基本的逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）开始，介绍如何利用这些逻辑门构建出更复杂的数字逻辑电路，如加法器、译码器、寄存器等。您将了解到，微处理器的核心功能，如算术逻辑单元（ALU）和控制单元，都是由这些基本逻辑门组合而成的。 电路设计： 对于模拟集成电路，我们将介绍放大器、滤波器、振荡器等基本电路模块的设计原理。 版图设计： 了解集成电路的物理布局。本书将介绍如何将电路图转化为物理版图，并通过版图指导芯片的制造。 EDA工具： 简要提及电子设计自动化（EDA）工具在集成电路设计中的重要作用，它们极大地提高了设计效率和精度。 集成电路制造： 集成电路的制造是一个极其复杂且精密的工业过程，涉及数十个甚至上百个工艺步骤。本书将概述其中关键的工艺流程： 晶圆制备： 从高纯度的硅原料开始，通过提纯、单晶生长（如直拉法、区熔法）和切割，形成圆形的硅晶圆（Wafer）。 光刻（Photolithography）： 这是集成电路制造中最关键的步骤之一，如同在微观世界中印刷电路图。本书将详细介绍光刻的原理，包括光刻胶的应用、掩模版（Mask）的使用以及紫外线（UV）或深紫外线（DUV）/极紫外线（EUV）曝光过程。 刻蚀（Etching）： 在光刻后，通过化学或物理方法去除不需要的材料，形成预期的电路图案。我们将介绍干法刻蚀（如等离子刻蚀）和湿法刻蚀。 薄膜沉积（Thin Film Deposition）： 通过物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）等技术，在硅晶圆表面沉积各种导电、绝缘或半导体薄膜。 离子注入（Ion Implantation）： 这是实现掺杂的关键技术，通过加速离子轰击硅表面，精确地将杂质原子注入到特定区域，从而形成N型或P型半导体区域。 金属互连（Metallization）： 在芯片表面形成导线，连接不同的晶体管和电路模块，实现信号的传输。 封装（Packaging）： 将制造好的芯片从晶圆上切割下来，并封装到保护外壳中，便于连接到电路板上使用。 第四部分：半导体技术的影响与未来 半导体技术的飞速发展，深刻地改变了人类社会的面貌。本书的最后一部分，将探讨半导体技术对各行各业的深远影响，以及未来的发展趋势。 信息技术革命： 从个人电脑到互联网，再到移动通信和人工智能，半导体技术是驱动这一切变革的核心动力。 物联网（IoT）： 随着微型化和低功耗半导体器件的发展，连接到网络的设备数量呈爆炸式增长。 汽车电子： 自动驾驶、智能座舱、新能源汽车的普及，都离不开高性能的半导体芯片。 医疗健康： 医用成像设备、诊断仪器、可穿戴健康监测设备等，都受益于半导体技术的进步。 新能源与可持续发展： 太阳能电池、LED照明、高效电源管理等，都在为构建可持续的未来贡献力量。 展望未来，半导体技术仍然面临着巨大的挑战和机遇。摩尔定律的极限、新材料的探索（如二维材料、量子点）、更先进的制程工艺（如3D堆叠）、以及AI芯片的爆发式需求，都将是未来半导体技术发展的重要方向。本书将对此进行展望，激发读者对半导体科技未来的无限遐想。 结语： 《微观世界的奇迹：半导体技术概览》希望为您提供一个清晰、全面且引人入胜的半导体技术入门体验。我们相信，通过对这些微观世界的探索，您将更能理解我们所处的数字时代的强大驱动力，并对未来的科技发展充满期待。半导体技术，是人类智慧的结晶，是通往未来的钥匙，其魅力永不褪色。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我当初购买这本书，很大程度上是出于一种“补课”的心态。我所在的行业与半导体技术有着千丝万缕的联系，但过去的学习经历中，这部分内容一直是我的一块短板。在朋友的推荐下，我选择了《半导体技术基础》。这本书最大的特点在于它的“实操性”。它不仅仅是枯燥的理论堆砌，而是将理论知识与实际应用紧密结合。在讲解每一个半导体器件的工作原理时，作者都会提及它在具体电子产品中的应用场景，以及在设计和制造过程中需要考虑的关键因素。这种“学以致用”的学习方式，让我受益匪浅。我能够将书本上的知识与工作中的实际问题联系起来，从而更有效地解决遇到的技术难题。而且，书中对于一些关键技术指标的解读，也帮助我更好地理解行业报告和产品规格。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对前沿科技充满热情的技术爱好者，我一直渴望能有一本书能够全面而深入地解读半导体技术的脉络。《半导体技术基础》这本书，可以说是完美契合了我的这一期望。它并非一本浅尝辄止的科普读物，而是以严谨的学术态度，系统地梳理了半导体技术的发展历程、核心原理以及未来的发展趋势。我特别欣赏作者在讲解过程中所展现出的深度和广度。从量子力学在半导体领域的应用，到不同工艺制程的演变，再到新兴的第三代半导体材料的介绍，这本书几乎涵盖了半导体技术的各个重要方面。而且，作者在处理复杂概念时，总能找到最恰当的比喻和类比，将深奥的理论化繁为简，让非专业背景的读者也能理解其中的精妙之处。这本书的价值不仅在于知识的传授，更在于它能够启迪思维，引导读者进行批判性思考，以及对未来科技发展方向产生自己的见解。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，想要真正理解一个技术领域，就必须从它的基础原理入手。《半导体技术基础》这本书，正是这样一个帮助我构建坚实基础的优秀读物。作者在内容编排上，有着非常清晰的逻辑脉络，从最基础的晶体管原理，逐步深入到更复杂的集成电路设计和制造工艺。我尤其喜欢书中对各个章节的过渡处理，感觉就像是在完成一幅精密的拼图，每一块碎片都恰到好处地衔接，最终呈现出一幅完整的技术图景。我注意到，作者在讲解过程中，非常注重概念的严谨性和准确性，但同时又避免了不必要的学术术语的堆砌，使得阅读过程相对轻松且富有成效。读完这本书，我感觉自己对半导体行业的整体运作有了一个更宏观的认识，也对未来半导体技术的发展方向有了更深刻的洞察。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对电子工程领域充满好奇的学生，在老师的推荐下，我开始接触《半导体技术基础》。坦白说，最初拿到这本书时，我有些畏惧，毕竟半导体技术听起来就很高深莫测。然而，这本书带给我的惊喜远远大于我的担忧。作者的叙述风格非常平易近人，仿佛一位经验丰富的导师，循循善诱地引导我一步步深入探索半导体世界的奥秘。他不仅仅停留在理论层面，更注重概念的实际应用。例如，在讲解MOSFET的工作原理时，他会详细阐述其在集成电路中的重要性，以及为什么它会成为现代电子设备的核心。书中穿插的许多案例分析，更是让我茅塞顿开，将抽象的物理原理与我们生活中接触到的电子产品联系起来，极大地激发了我学习的兴趣。我尤其喜欢书中对不同半导体材料特性的对比分析，这让我能够更清晰地认识到不同材料在特定应用场景下的优势与劣势，为我日后深入研究特定方向打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书我大概花了一个多月的时间，陆陆续续的读完了。拿到这本书的时候，我其实对杜中一这个名字并不熟悉，但粗略翻阅一下目录和开头，就被它扎实的理论基础和清晰的逻辑结构所吸引。我本身是做相关技术行业的，对半导体领域一直保持着浓厚的兴趣，希望能通过阅读一些经典的教材来系统地梳理和加深理解。这本书恰恰满足了我的需求。它并没有一上来就堆砌大量的公式和晦涩的术语，而是从最基础的物理概念讲起，比如半导体的能带理论， PN结的形成等等，这些内容虽然在很多教材里都会提到，但这本书的讲解方式非常直观，配以大量的图示，让我这种非科班出身但对技术有一定悟性的读者也能迅速get到精髓。而且，它在讲解过程中，并没有忽视实际应用，总会巧妙地将理论知识与工业界正在使用的技术进行关联，这让学习过程充满了成就感，也让我对日后的工作有了更清晰的认识。读完这本书，我感觉自己对半导体器件的工作原理有了更深刻的理解，不再是零散的知识点，而是一个完整的体系。