半导体物理性能手册：第3卷（下） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Sadao Adachi 著

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• 半导体物理
• 半导体器件
• 材料性能
• 物理学
• 电子工程
• 器件物理
• 半导体材料
• 手册
• 参考书
• 工程技术

出版社： 哈尔滨工业大学出版社

ISBN：9787560345192

版次：1

商品编码：11475970

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-04-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　The progress made in physics and technology of semiconductors depends main.ly on three families of materials: the group-IV elemental,Ⅲ-Ⅴ, and Ⅱ-Ⅵ compound semiconductors.Almost all ⅡⅥ compound semiconductors crystallize either in the zincblende or wurtzite structure.The first research papers on Ⅱ-Ⅶ compound semiconductors date back to the middle of the nineteenth century.In the ensuring hundred years extensive literature has been accumulated as much research and development works are being carried out on these compound semiconductors.At present, the Ⅱ-Ⅵ compound semiconductors are widely used as photodetectors, x-ray sensors and scintillators, phosphors in lighting, displays, etc.New applications are continuously being proposed.Thus, it seems to timely bring together the most up-to-date information on the material and semiconducting properties of Ⅱ-Ⅵ compound semiconductors.

目录

Preface
Acknowledgments
Contents of Other Volumes
10 Cubic Cadmium Sulphide （c—CdS）
10.1 Structural Properties
10.1.1 Ionicity
10.1.2 Elemental Isotopic Abundance and Molecular Weight
10.1.3 Crystal Structure and Space Group
10.1.4 Lattice Constant and Its Related Parameters
10.1.5 Structural Phase Transition
10.1.6 Cleavage Plane
10.2 Thermal Properties
10.2.1 Melting Point and Its Related Parameters
10.2.2 Specific Heat
10.2.3 Debye Temperature
10.2.4 Thermal Expansion Coefficient
10.2.5 Thermal Conductivity and Diffusivity
10.3 Elastic Properties
10.3.1 Elastic Constant
10.3.2 Third—Order Elastic Constant
10.3.3 Young's Modulus， Poisson's Ratio， and Simila
10.3.4 Microhardness
10.3.5 Sound Velocity
10.4 Phonons and Lattice Vibronic Properties
10.4.1 Phonon Dispersion Relation
10.4.2 Phonon Frequency
10.4.3 Mode Gruneisen Parameter
10.4.4 Phonon Deformation Potential
10.5 Collective Effects and Related Properties
10.5.1 Piezoelectric Constant
10.5.2 Frohlich Coupling Constant
10.6 Energy—Band Structure： Energy—Band Gaps
10.6.1 Basic Propertie
10.6.2 Eo—Gap Region
10.6.3 Higher—Lying Direct Gap
10.6.4 Lowest Indirect Gap
10.6.5 Conduction—Valley Energy Separation
10.6.6 Direct—Indirect—Gap Transition Pressure
10.7 Energy—Band Structure： Electron and Hole Effective Masses
10.7.1 Electron Effective Mass： Γ Valley
10.7.2 Electron Effective Mass： Satellite Valley
10.7.3 Hole Effective Mass
10.8 Electronic Deformation Potential
10.8.1 Intravalley Deformation Potential： F Poin
10.8.2 Intravalley Deformation Potential： High—Symmetry Points
10.8.3 Intervalley Deformation Potential
10.9 Electron Affinity and Schottky Barrier Height
10.9.1 Electron Affinity
10.9.2 Schottky Barrier Height
10.10 Optical Properties
10.10.1 Summary ofOptical Dispersion Relations
10.10.2 The Reststrahlen Region
10.10.3 At or Near the Fundamental Absorption Edge
10.10.4 The Interband Transition Region
10.10.5 Free—Carrier Absorption and Related Phenomena
10.11 Elastooptic， Electrooptic， and Nonlinear Optical Properties
10.11.1 Elastooptic Effect
10.11.2 Linear Electrooptic Constant
10.11.3 Quadratic Electrooptic Constant
10.11.4 Franz—Keldysh Effect
10.11.5 Nonlinear Optical Constant
10.12 Carrier Transport Properties
10.12.1 Low—Field Mobility： Electrons
10.12.2 Low—Field Mobility： Holes
10，12.3 High—Field Transport： Electrons
10.12.4 High—Field Transport： Holes
10.12.5 Minority—Carrier Transport： Electrons in p—Type Materials
10.12.6 Minority—Carrier Transport： Holes in n—Type Materials
10.12.7 Impact Ionization Coefficient
11 Wurtzite Cadmium Sulphide （w—CdS）
11.1 Structural Properties
11.1.1 Ionicity
11.1.2 Elemental Isotopic Abundance and Molecular Weight
11.1.3 Crystal Structure and Space Group
11.1.4 Lattice Constant and Its Related Parameters
11.1.5 Structural Phase Transition
11.1.6 Cleavage Plane
11.2 Thermal Properties
11.2.1 Melting Point and Its Related Parameters
11.2.2 Specific Heat
11.2.3 Debye Temperature
11.2.4 Thermal Expansion Coefficient
11.2.5 Thermal Conductivity and Diffusivity
11.3 Elastic Properties
11.3.1Elastic Constant
11.3.2 Third—Order Elastic Constant
11.3.3 Young's Modulus， Poisson's Ratio， and Similar
11.3.4 Microhardness
11.3.5 Sound Velocity
11.4 Phonons and Lattice Vibronic Properties
11.4.1 Phonon Dispersion Relation
11.4.2 Phonon Frequency
11.4.3 Mode Gruneisen Parameter
11.4.4 Phonon Deformation Potential
11.5 Collective Effects and Related Properties
11.5.1 Piezoelectric Constant
11.5.2 Frohlich Coupling Constant
11.6 Energy—Band Structure： Energy—Band Gaps
11.6.1 Basic Properties
11.6.2 Eo—Gap Region
11.6.3 Higher—Lying Direct Gap
11.6.4 Lowest Indirect Gap
11.6.5 Conduction—Valley Energy Separation
11.6.6 Direct—Indirect—Gap Transition Pressure
11.7 Energy—Band Structure： Electron and Hole Effective Masses
11.7.1 Electron Effective Mass： 1— Valley
11.7.2 Electron Effective Mass： Satellite Valley
11.7.3 Hole Effective Mass
11.8 Electronic Deformation Potential
11.8.1 Intravalley Deformation Potential： Γ Point
11.8.2 Intravalley Deformation Potential： High—Symmetry Points
11.8.3 Intervalley Deformation Potential
11.9 Electron Affinity and Schottky Barrier Height
11.9.1 Electron Affinity
11.9.2 Schottky Barrier Height
11.10 Optical Properties
11.10.1 Summary of Optical Dispersion Relations
11.10.2 The Reststrahlen Region
11.10.3 At or Near the Fundamental Absorption Edge
11.10.4 The Interband Transition Region
11.10.5 Free—Carrier Absorption and Related Phenomena
11.11 Elastooptic， Electrooptic， and Nonlinear Optical Properties
11.11.1 Elastooptic Effect
11.11.2 Linear Electrooptic Constant
11.11.3 Quadratic Electrooptic Constant
11.11.4 Franz—Keldysh Effect
11.11.5 Nonlinear Optical Constant
11.12 Carrier Transport Properties
11.12.1 Low—Field Mobility： Electrons
11.12.2 Low—Field Mobility： Holes
11.12.3 High Field Transport： Electrons
11.12.4 High—Field Transport： Holes
11.12.5 Minority—Carrier Transport： Electrons in p—Type Materials
11.12.6 Minority—Carrier Transport： Holes in n—Type Materials
11.12.7 Impact Ionization Coefficient
12 Cubic Cadmium Selenide （c—CdSe）
12.1 Structural Properties
12.1.1 Ionicity
12.1.2 Elemental Isotopic Abundance and Molecular Weight
12.1.3 Crystal Structure and Space Group
12.1.4 Lattice Constant and Its Related Parameters
12.1.5 Structural Phase Transition
12.1.6 Cleavage Plane
12.2 Thermal Properties
12.2.1 Melting Point and Its Related Parameters
12.2.2 Specific Heat
12.2.3 Debye Temperature
12.2.4 Thermal Expansion Coefficient
12.2.5 Thermal Conductivity and Diffusivity
12.3 Elastic Properties
12.3.1 Elastic Constant
12.3.2 Third—Order Elastic Constant
12.3.3 Young's Modulus， Poisson's Ratio， and Similar
12.3.4 Microhardness
12.3.5 Sound Velocity
12.4 Phonons and Lattice Vibronic Properties
12.4.1 Phonon Dispersion Relation
12.4.2 Phonon Frequency
12.4.3 Mode Gruneisen Parameter
12.4.4 Phonon Deformation Potential
12.5 Collective Effects and Related Properties
12.5.1Piezoelectric Constant
12.5.2 Frohlich Coupling Constant
12.6 Energy—Band Structure： Energy—Band Gaps
12.6.1 Basic Properties
12.6.2 Eo—Gap Region
12.6.3 Higher—Lying Direct Gap
12.6.4 Lowest Indirect Gap
12.6.5 Conduction—Valley Energy Separation
12.6.6 Direct—Indirect—Gap Transition Pressure
12.7 Energy—Band Structure： Electron and Hole Effective Masses
12.7.1 Electron Effective Mass：F Valley
12.7.2 Electron Effective Mass： Satellite Valley
12.7.3 Hole Effective Mass
12.8 Electronic Deformation Potential
12.8.1Intravalley Deformation Potentiai： Γ Point
12.8.2 Intravalley Deformation Potential： High—Symmetry Points
12.8.3 Intervalley Deformation Potential
12.9 Electron Affinity and Schottky Barrier Height
12.9.1 Electron Affinity
12.9.2 Schottky Barrier Height
12.10 Optical Properties
12.10.1 Summary of Optical Dispersion Relations
12.10.2 The Reststrahlen Region
12.10.3 At or Near the Fundamental Absorption Edge
12.10.4 The Interband Transition Region
12.10.5 Free—Carrier Absorption and Related Phenomena
12.11 Elastooptic， Electrooptic， and Nonlinear Optical Properties
12.11.1 Elastooptic Effect
12.11.2 Linear Electrooptic Constant
12.11.3 Quadratic Electrooptic Constant
12.11.4 Franz—Keldysh Effect
12.11.5 Nonlinear Optical Constant
12.12 Carrier Transport Properties
12.12.1Low—Field Mobility： Electrons
12.12.2 Low—Field Mobility： Holes
12.12.3 High—Field Transport： Electrons
12.12.4 High—Field Transport： Holes
12.12.5 Minority—Carrier Transport： Electrons in p—Type Materials
12.12.6 Minority—Carrier Transport： Holes in n—Type Materials
12.12.7 Impact Ionization Coefficient
……
13 Wurtzite Cadmium Selenide （w—CdSe）
14 Cadmium Telluride （CdTe）
15 Cubic Mercury Sulphide（β—HgS）
16 Mercury Selenide （HgSe）
17 Mercury Telluride （HgTe）

前言/序言

半导体物理性能手册：第3卷（下） 引言 《半导体物理性能手册：第3卷（下）》是一部深度聚焦半导体材料宏观物理性能及其在实际应用中表现的权威参考著作。本卷承接前两卷的基础，系统性地阐述了半导体材料在特定物理环境和器件结构下的特性变化，为工程师、研究人员以及相关领域学者提供了宝贵的技术信息和理论指导。本书旨在填补当前市场上对半导体材料宏观物理性能深入、系统性论述的空白，以期推动半导体技术的创新与发展。 内容概览 本卷内容覆盖了半导体材料在电学、光学、热学、力学以及磁学等多个维度下的宏观物理性能。这些性能的理解和掌握，对于设计、制造和优化各类半导体器件至关重要。本书的编写遵循了由宏观现象到微观机理，再到实际应用的逻辑顺序，力求做到既有理论深度，又具实践指导意义。 第一部分：半导体材料的电学性能 本部分对半导体材料的电学性能进行了详尽的分析，重点关注材料在不同工作条件下的导电特性、载流子传输以及漏电流等关键参数。 导电类型与导电机制： 详细介绍了本征半导体和杂质半导体的导电原理，包括电子和空穴的产生、漂移和扩散过程。特别地，对于不同掺杂浓度和类型下的导电能力变化进行了深入探讨，并结合实验数据和理论模型，揭示了杂质原子对材料电导率的影响机制。 载流子迁移率与寿命： 详细阐述了影响载流子迁移率的各种散射机制，如晶格振动散射、杂质散射、界面散射等，并分析了温度、电场强度、材料晶体质量等因素对迁移率的影响规律。同时，对载流子的复合过程进行了细致的分析，包括辐射复合、俄歇复合、陷阱辅助复合等，并给出了不同复合机制下的载流子寿命计算方法。这些参数直接关系到器件的响应速度和效率。 击穿现象与可靠性： 深入研究了半导体材料的电击穿机制，包括雪崩击穿、齐纳击穿、热击穿等，并分析了材料结构、电场分布、温度等因素对其发生概率的影响。结合大量的实验数据，提供了不同半导体材料在不同应用场景下的击穿电压范围和可靠性预测模型，为器件的耐压设计和长期稳定性评估提供了重要依据。 高频电学特性： 针对现代高速通信和信号处理的需求，本部分详细介绍了半导体材料在高频下的电学特性。包括寄生电容、寄生电感对器件性能的影响，以及如何通过材料设计和器件结构优化来减小这些不利因素。分析了材料的介电常数、损耗因子等参数在高频下的变化趋势，以及其对高频器件（如射频晶体管、微波器件）性能的影响。 第二部分：半导体材料的光学性能 光与半导体材料的相互作用是光电器件的核心。本部分深入探讨了半导体材料的光学特性，包括光吸收、光发射、光电导以及非线性光学效应。 光吸收与带隙： 详细阐述了光子能量与半导体带隙能量之间的关系，以及不同半导体材料对不同波长光的吸收特性。分析了直接带隙和间接带隙材料在光吸收上的差异，并给出了光吸收系数的计算方法和影响因素。这对于设计光探测器、光伏器件至关重要。 光发射与发光机理： 深入研究了半导体材料的光致发光和电致发光机制。详细分析了辐射复合过程中光子的产生过程，以及不同半导体材料的发光颜色和效率。特别地，对于LED和激光二极管等发光器件的材料选择和性能优化提供了理论指导，并包含了量子效率、发光谱宽度等关键参数的分析。 光电导效应： 阐述了光照引起半导体材料电导率变化的原理，并分析了光电导增益、响应时间和灵敏度等参数。讨论了光电导效应在光电探测器、光传感器等应用中的具体实现方式，并提供了不同材料光电导特性的比较分析。 光折变效应与非线性光学： 探讨了光波在半导体材料中引起折射率变化的现象，并分析了其在光信息处理、光调制等领域的应用潜力。详细介绍了光致折射率变化、电致折射率变化等机理，并分析了材料的非线性光学系数，为开发新型光学器件提供了理论基础。 第三部分：半导体材料的热学与力学性能 除了电学和光学性能，半导体材料的热学和力学性能同样影响着器件的稳定性和可靠性，特别是在高温或高应力环境下。 热导率与热膨胀： 详细介绍了半导体材料的热传导机制，包括声子散射、电子散射等，并分析了温度、晶体结构、缺陷等因素对热导率的影响。同时，探讨了半导体材料的热膨胀系数及其在封装、互连等环节中的重要性，并提供了不同材料的热学参数数据。 热应力与机械强度： 分析了半导体材料在温度变化和外力作用下产生的热应力和机械应力。研究了晶格畸变、缺陷分布等对材料机械强度的影响，并探讨了材料的断裂韧性、屈服强度等力学参数。这对于器件的抗应力设计和长期可靠性评估至关重要。 热电转换效应： 深入研究了半导体材料的热电效应，包括塞贝克效应、帕尔帖效应和汤姆逊效应。详细分析了材料的塞贝克系数、电导率和热导率等参数与热电优值（ZT）之间的关系，并探讨了其在热电制冷和热电发电等领域的应用前景。 第四部分：半导体材料的磁学性能 近年来，磁性半导体材料的研究日益受到重视，本部分对这类材料的磁学性能进行了介绍。 磁有序与磁相变： 阐述了磁性半导体材料中电子自旋的相互作用，以及其形成的铁磁性、反铁磁性等磁有序状态。分析了温度、掺杂浓度、应力等因素对磁相变温度的影响。 磁光效应： 介绍了磁场对半导体材料光学性质的影响，如法拉第旋转、磁致旋光效应等，并探讨了其在磁光器件、光通信中的应用。 自旋电子学应用： 结合了磁学和电学性能，探讨了磁性半导体材料在自旋电子学器件中的应用，如巨磁阻效应（GMR）、隧道磁阻效应（TMR）等，并分析了材料的自旋极化和自旋注入效率。 应用实例与案例分析 本书在各章节中穿插了大量的实际应用案例，通过具体器件的设计和工作原理分析，生动地展现了半导体材料宏观物理性能的重要性。例如，在讨论载流子迁移率时，会结合MOSFET的开关速度和电流驱动能力进行分析；在讨论光吸收时，会分析太阳能电池的光电转换效率；在讨论热学性能时，会分析功率器件的散热问题。这些案例覆盖了集成电路、光电子器件、传感器、电力电子等多个领域。 总结与展望 《半导体物理性能手册：第3卷（下）》系统性地总结了半导体材料在电、光、热、力、磁等宏观物理性能方面的知识体系。本书不仅提供了丰富详实的实验数据和理论模型，更注重将这些性能与实际器件的应用紧密结合，为读者提供了解决实际工程问题的思路和方法。展望未来，随着半导体技术的不断进步，新材料、新结构的不断涌现，对半导体材料宏观物理性能的深入理解将是推动技术革新的基石。本书的出版，旨在为这一进程贡献一份力量，并激发更多关于半导体材料性能探索的研究。 致谢 感谢所有为本书的编写和出版付出辛勤努力的专家学者、编辑团队以及审稿人。本书的完成离不开他们的专业知识和无私奉献。 参考文献 （此处为惯例，具体内容依实际情况而定，此处从略）

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题真是让人肃然起敬——《半导体物理性能手册：第3卷（下）》。光是这名字，就足以让我在书店里驻足许久，好奇地想象着里面到底蕴含了多少深奥的知识。作为一名在半导体领域摸爬滚打多年的工程师，我对这类“硬核”的参考资料总是抱着极大的兴趣和期待。我常常觉得，理论知识是构建高楼大厦的基石，而一本详实的手册，就像是为建筑师提供了最精确的蓝图和最可靠的材料数据。我希望这本书能够深入浅出地梳理半导体材料在各种实际应用场景下的性能表现，比如在高温、低温、强电场、强磁场等极端环境下，它们的导电性、载流子迁移率、光学特性等等会发生怎样的变化。当然，我更期待它能提供一些实用的计算方法、实验数据和性能评估准则，能够指导我们在设计和优化器件时，如何根据具体的性能指标来选择合适的材料，或者如何通过工艺调控来达到预期的性能。毕竟，理论的再精彩，最终还是要落实到实际的性能上，才能真正解决工程上的难题。我相信，这本手册的出现，将会成为我案头上不可或缺的案头书，随时翻阅，汲取养分。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对前沿科技充满热情的研究者，我总是在寻找能够提供深刻见解和可靠数据的资源。《半导体物理性能手册：第3卷（下）》这个书名，立刻吸引了我的注意。我渴望在这本书中找到关于下一代半导体材料的性能预测和分析。比如，在量子计算领域，对具有特殊电子结构和低损耗特性的半导体材料有着极高的需求。我希望这本书能够深入探讨这些新型材料（如拓扑半导体、二维材料）在极端低温、量子退相干环境下的载流子行为，以及它们在构建量子比特时的性能表现。此外，在柔性电子和可穿戴设备领域，对半导体材料的机械性能、光学性能（如透明度、发光效率）以及生物相容性提出了新的挑战。我希望这本书能够提供关于这些材料在弯曲、拉伸、甚至与生物组织接触时的性能稳定性数据，以及如何通过材料设计和制备工艺来满足这些特殊应用的需求。这本书的价值，将在于它是否能为我们指明未来半导体材料发展的方向，提供创新的灵感。

评分☆☆☆☆☆

每次看到《半导体物理性能手册：第3卷（下）》这类书名，我都会联想到过去那些通宵达旦查阅资料的日子。作为一名经验丰富的研发工程师，我知道，在技术迭代日新月异的今天，想要保持领先，就必须不断更新自己的知识库。这本书的厚重感，让我预感到其中一定包含了大量前沿的研究成果和宝贵的数据。我特别希望这本书能够聚焦于一些当前产业界急需解决的关键技术难题，例如在高性能计算领域，对散热性能要求极高的半导体材料。我希望能够在这本书中找到关于不同宽禁带半导体材料（如碳化硅、氮化镓）在不同工作温度下的热导率、介电常数等关键物理参数的详细数据，以及它们在高温高压环境下长期运行的可靠性评估报告。此外，在微纳电子器件的封装和互连技术方面，我也希望能有所启发。如何选择合适的导热材料和封装工艺，以有效管理器件产生的热量，降低功耗，提高器件寿命，这都是我工作中经常面临的挑战。如果这本书能提供这方面的性能参考和优化建议，对我来说将是巨大的福音。

评分☆☆☆☆☆

拿到《半导体物理性能手册：第3卷（下）》这本书，我的第一感受是它的沉甸甸分量。这不仅仅是纸张和墨水的重量，更是知识的重量。作为一名对半导体材料充满好奇的学生，我一直觉得理论知识的学习固然重要，但更需要将这些理论与实际的性能表现联系起来。我希望这本书能够提供一个系统性的框架，帮助我理解不同半导体材料在不同物理条件下的行为模式。比如，我一直对某种新型半导体材料在高速通信领域中的应用潜力感到兴奋，但对其具体的载流子动力学特性和能量带结构在实际工作条件下的表现感到模糊。我希望这本书能够提供详细的实验数据和分析，解释这些材料在面临高频信号、大电流冲击时，其性能衰减的机理，以及如何通过结构设计或掺杂来改善其稳定性。此外，我对半导体材料的光电转换效率也十分关注，比如在太阳能电池的应用中，不同材料在不同光谱照射下的性能差异，以及如何通过理论模拟和实验验证来优化材料的能带匹配和载流子复合。这本书如果能在这方面提供清晰的图表和数据，无疑将对我未来的学习和研究提供极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

《半导体物理性能手册：第3卷（下）》这个书名，让我立刻想到了大学时代为了准备各种实验和报告，在图书馆里翻阅一本本厚重参考书的情景。虽然现在信息获取的渠道更加多样化，但对于像半导体物理性能这样精细且需要精确数据的领域，一本权威的、系统的手册依然是无可替代的。我特别希望这本书能够提供一套标准化的半导体材料性能测试方法和数据分析流程。在实际的器件开发过程中，不同实验室、不同团队使用不同的测试设备和方法，往往会导致数据难以横向对比，甚至产生误导。如果这本书能够详细介绍各种关键性能参数（如击穿电压、阈值电压、漏电流、载流子寿命等）的测试仪器、测试条件、以及数据处理的通用准则，那将极大地提高我们工作的效率和结果的可信度。我还需要了解这些参数如何受到晶体结构、晶界、表面形貌等微观因素的影响，以及如何通过工艺控制来优化和稳定这些参数。这本书的出现，无疑会为我们提供一个可靠的“度量衡”。