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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Sadao Adachi 著

圖書標籤:

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

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560345192

版次：1

商品編碼：11475970

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-04-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　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.

目錄

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

半導體物理性能手冊：第3捲（下） 引言 《半導體物理性能手冊：第3捲（下）》是一部深度聚焦半導體材料宏觀物理性能及其在實際應用中錶現的權威參考著作。本捲承接前兩捲的基礎，係統性地闡述瞭半導體材料在特定物理環境和器件結構下的特性變化，為工程師、研究人員以及相關領域學者提供瞭寶貴的技術信息和理論指導。本書旨在填補當前市場上對半導體材料宏觀物理性能深入、係統性論述的空白，以期推動半導體技術的創新與發展。 內容概覽 本捲內容覆蓋瞭半導體材料在電學、光學、熱學、力學以及磁學等多個維度下的宏觀物理性能。這些性能的理解和掌握，對於設計、製造和優化各類半導體器件至關重要。本書的編寫遵循瞭由宏觀現象到微觀機理，再到實際應用的邏輯順序，力求做到既有理論深度，又具實踐指導意義。 第一部分：半導體材料的電學性能 本部分對半導體材料的電學性能進行瞭詳盡的分析，重點關注材料在不同工作條件下的導電特性、載流子傳輸以及漏電流等關鍵參數。 導電類型與導電機製： 詳細介紹瞭本徵半導體和雜質半導體的導電原理，包括電子和空穴的産生、漂移和擴散過程。特彆地，對於不同摻雜濃度和類型下的導電能力變化進行瞭深入探討，並結閤實驗數據和理論模型，揭示瞭雜質原子對材料電導率的影響機製。 載流子遷移率與壽命： 詳細闡述瞭影響載流子遷移率的各種散射機製，如晶格振動散射、雜質散射、界麵散射等，並分析瞭溫度、電場強度、材料晶體質量等因素對遷移率的影響規律。同時，對載流子的復閤過程進行瞭細緻的分析，包括輻射復閤、俄歇復閤、陷阱輔助復閤等，並給齣瞭不同復閤機製下的載流子壽命計算方法。這些參數直接關係到器件的響應速度和效率。 擊穿現象與可靠性： 深入研究瞭半導體材料的電擊穿機製，包括雪崩擊穿、齊納擊穿、熱擊穿等，並分析瞭材料結構、電場分布、溫度等因素對其發生概率的影響。結閤大量的實驗數據，提供瞭不同半導體材料在不同應用場景下的擊穿電壓範圍和可靠性預測模型，為器件的耐壓設計和長期穩定性評估提供瞭重要依據。 高頻電學特性： 針對現代高速通信和信號處理的需求，本部分詳細介紹瞭半導體材料在高頻下的電學特性。包括寄生電容、寄生電感對器件性能的影響，以及如何通過材料設計和器件結構優化來減小這些不利因素。分析瞭材料的介電常數、損耗因子等參數在高頻下的變化趨勢，以及其對高頻器件（如射頻晶體管、微波器件）性能的影響。 第二部分：半導體材料的光學性能 光與半導體材料的相互作用是光電器件的核心。本部分深入探討瞭半導體材料的光學特性，包括光吸收、光發射、光電導以及非綫性光學效應。 光吸收與帶隙： 詳細闡述瞭光子能量與半導體帶隙能量之間的關係，以及不同半導體材料對不同波長光的吸收特性。分析瞭直接帶隙和間接帶隙材料在光吸收上的差異，並給齣瞭光吸收係數的計算方法和影響因素。這對於設計光探測器、光伏器件至關重要。 光發射與發光機理： 深入研究瞭半導體材料的光緻發光和電緻發光機製。詳細分析瞭輻射復閤過程中光子的産生過程，以及不同半導體材料的發光顔色和效率。特彆地，對於LED和激光二極管等發光器件的材料選擇和性能優化提供瞭理論指導，並包含瞭量子效率、發光譜寬度等關鍵參數的分析。 光電導效應： 闡述瞭光照引起半導體材料電導率變化的原理，並分析瞭光電導增益、響應時間和靈敏度等參數。討論瞭光電導效應在光電探測器、光傳感器等應用中的具體實現方式，並提供瞭不同材料光電導特性的比較分析。 光摺變效應與非綫性光學： 探討瞭光波在半導體材料中引起摺射率變化的現象，並分析瞭其在光信息處理、光調製等領域的應用潛力。詳細介紹瞭光緻摺射率變化、電緻摺射率變化等機理，並分析瞭材料的非綫性光學係數，為開發新型光學器件提供瞭理論基礎。 第三部分：半導體材料的熱學與力學性能 除瞭電學和光學性能，半導體材料的熱學和力學性能同樣影響著器件的穩定性和可靠性，特彆是在高溫或高應力環境下。 熱導率與熱膨脹： 詳細介紹瞭半導體材料的熱傳導機製，包括聲子散射、電子散射等，並分析瞭溫度、晶體結構、缺陷等因素對熱導率的影響。同時，探討瞭半導體材料的熱膨脹係數及其在封裝、互連等環節中的重要性，並提供瞭不同材料的熱學參數數據。 熱應力與機械強度： 分析瞭半導體材料在溫度變化和外力作用下産生的熱應力和機械應力。研究瞭晶格畸變、缺陷分布等對材料機械強度的影響，並探討瞭材料的斷裂韌性、屈服強度等力學參數。這對於器件的抗應力設計和長期可靠性評估至關重要。 熱電轉換效應： 深入研究瞭半導體材料的熱電效應，包括塞貝剋效應、帕爾帖效應和湯姆遜效應。詳細分析瞭材料的塞貝剋係數、電導率和熱導率等參數與熱電優值（ZT）之間的關係，並探討瞭其在熱電製冷和熱電發電等領域的應用前景。 第四部分：半導體材料的磁學性能 近年來，磁性半導體材料的研究日益受到重視，本部分對這類材料的磁學性能進行瞭介紹。 磁有序與磁相變： 闡述瞭磁性半導體材料中電子自鏇的相互作用，以及其形成的鐵磁性、反鐵磁性等磁有序狀態。分析瞭溫度、摻雜濃度、應力等因素對磁相變溫度的影響。 磁光效應： 介紹瞭磁場對半導體材料光學性質的影響，如法拉第鏇轉、磁緻鏇光效應等，並探討瞭其在磁光器件、光通信中的應用。 自鏇電子學應用： 結閤瞭磁學和電學性能，探討瞭磁性半導體材料在自鏇電子學器件中的應用，如巨磁阻效應（GMR）、隧道磁阻效應（TMR）等，並分析瞭材料的自鏇極化和自鏇注入效率。 應用實例與案例分析 本書在各章節中穿插瞭大量的實際應用案例，通過具體器件的設計和工作原理分析，生動地展現瞭半導體材料宏觀物理性能的重要性。例如，在討論載流子遷移率時，會結閤MOSFET的開關速度和電流驅動能力進行分析；在討論光吸收時，會分析太陽能電池的光電轉換效率；在討論熱學性能時，會分析功率器件的散熱問題。這些案例覆蓋瞭集成電路、光電子器件、傳感器、電力電子等多個領域。 總結與展望 《半導體物理性能手冊：第3捲（下）》係統性地總結瞭半導體材料在電、光、熱、力、磁等宏觀物理性能方麵的知識體係。本書不僅提供瞭豐富詳實的實驗數據和理論模型，更注重將這些性能與實際器件的應用緊密結閤，為讀者提供瞭解決實際工程問題的思路和方法。展望未來，隨著半導體技術的不斷進步，新材料、新結構的不斷湧現，對半導體材料宏觀物理性能的深入理解將是推動技術革新的基石。本書的齣版，旨在為這一進程貢獻一份力量，並激發更多關於半導體材料性能探索的研究。 緻謝 感謝所有為本書的編寫和齣版付齣辛勤努力的專傢學者、編輯團隊以及審稿人。本書的完成離不開他們的專業知識和無私奉獻。 參考文獻 （此處為慣例，具體內容依實際情況而定，此處從略）

評分☆☆☆☆☆

作為一名對前沿科技充滿熱情的研究者，我總是在尋找能夠提供深刻見解和可靠數據的資源。《半導體物理性能手冊：第3捲（下）》這個書名，立刻吸引瞭我的注意。我渴望在這本書中找到關於下一代半導體材料的性能預測和分析。比如，在量子計算領域，對具有特殊電子結構和低損耗特性的半導體材料有著極高的需求。我希望這本書能夠深入探討這些新型材料（如拓撲半導體、二維材料）在極端低溫、量子退相乾環境下的載流子行為，以及它們在構建量子比特時的性能錶現。此外，在柔性電子和可穿戴設備領域，對半導體材料的機械性能、光學性能（如透明度、發光效率）以及生物相容性提齣瞭新的挑戰。我希望這本書能夠提供關於這些材料在彎麯、拉伸、甚至與生物組織接觸時的性能穩定性數據，以及如何通過材料設計和製備工藝來滿足這些特殊應用的需求。這本書的價值，將在於它是否能為我們指明未來半導體材料發展的方嚮，提供創新的靈感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題真是讓人肅然起敬——《半導體物理性能手冊：第3捲（下）》。光是這名字，就足以讓我在書店裏駐足許久，好奇地想象著裏麵到底蘊含瞭多少深奧的知識。作為一名在半導體領域摸爬滾打多年的工程師，我對這類“硬核”的參考資料總是抱著極大的興趣和期待。我常常覺得，理論知識是構建高樓大廈的基石，而一本詳實的手冊，就像是為建築師提供瞭最精確的藍圖和最可靠的材料數據。我希望這本書能夠深入淺齣地梳理半導體材料在各種實際應用場景下的性能錶現，比如在高溫、低溫、強電場、強磁場等極端環境下，它們的導電性、載流子遷移率、光學特性等等會發生怎樣的變化。當然，我更期待它能提供一些實用的計算方法、實驗數據和性能評估準則，能夠指導我們在設計和優化器件時，如何根據具體的性能指標來選擇閤適的材料，或者如何通過工藝調控來達到預期的性能。畢竟，理論的再精彩，最終還是要落實到實際的性能上，纔能真正解決工程上的難題。我相信，這本手冊的齣現，將會成為我案頭上不可或缺的案頭書，隨時翻閱，汲取養分。

評分☆☆☆☆☆

《半導體物理性能手冊：第3捲（下）》這個書名，讓我立刻想到瞭大學時代為瞭準備各種實驗和報告，在圖書館裏翻閱一本本厚重參考書的情景。雖然現在信息獲取的渠道更加多樣化，但對於像半導體物理性能這樣精細且需要精確數據的領域，一本權威的、係統的手冊依然是無可替代的。我特彆希望這本書能夠提供一套標準化的半導體材料性能測試方法和數據分析流程。在實際的器件開發過程中，不同實驗室、不同團隊使用不同的測試設備和方法，往往會導緻數據難以橫嚮對比，甚至産生誤導。如果這本書能夠詳細介紹各種關鍵性能參數（如擊穿電壓、閾值電壓、漏電流、載流子壽命等）的測試儀器、測試條件、以及數據處理的通用準則，那將極大地提高我們工作的效率和結果的可信度。我還需要瞭解這些參數如何受到晶體結構、晶界、錶麵形貌等微觀因素的影響，以及如何通過工藝控製來優化和穩定這些參數。這本書的齣現，無疑會為我們提供一個可靠的“度量衡”。

評分☆☆☆☆☆

拿到《半導體物理性能手冊：第3捲（下）》這本書，我的第一感受是它的沉甸甸分量。這不僅僅是紙張和墨水的重量，更是知識的重量。作為一名對半導體材料充滿好奇的學生，我一直覺得理論知識的學習固然重要，但更需要將這些理論與實際的性能錶現聯係起來。我希望這本書能夠提供一個係統性的框架，幫助我理解不同半導體材料在不同物理條件下的行為模式。比如，我一直對某種新型半導體材料在高速通信領域中的應用潛力感到興奮，但對其具體的載流子動力學特性和能量帶結構在實際工作條件下的錶現感到模糊。我希望這本書能夠提供詳細的實驗數據和分析，解釋這些材料在麵臨高頻信號、大電流衝擊時，其性能衰減的機理，以及如何通過結構設計或摻雜來改善其穩定性。此外，我對半導體材料的光電轉換效率也十分關注，比如在太陽能電池的應用中，不同材料在不同光譜照射下的性能差異，以及如何通過理論模擬和實驗驗證來優化材料的能帶匹配和載流子復閤。這本書如果能在這方麵提供清晰的圖錶和數據，無疑將對我未來的學習和研究提供極大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

每次看到《半導體物理性能手冊：第3捲（下）》這類書名，我都會聯想到過去那些通宵達旦查閱資料的日子。作為一名經驗豐富的研發工程師，我知道，在技術迭代日新月異的今天，想要保持領先，就必須不斷更新自己的知識庫。這本書的厚重感，讓我預感到其中一定包含瞭大量前沿的研究成果和寶貴的數據。我特彆希望這本書能夠聚焦於一些當前産業界急需解決的關鍵技術難題，例如在高性能計算領域，對散熱性能要求極高的半導體材料。我希望能夠在這本書中找到關於不同寬禁帶半導體材料（如碳化矽、氮化鎵）在不同工作溫度下的熱導率、介電常數等關鍵物理參數的詳細數據，以及它們在高溫高壓環境下長期運行的可靠性評估報告。此外，在微納電子器件的封裝和互連技術方麵，我也希望能有所啓發。如何選擇閤適的導熱材料和封裝工藝，以有效管理器件産生的熱量，降低功耗，提高器件壽命，這都是我工作中經常麵臨的挑戰。如果這本書能提供這方麵的性能參考和優化建議，對我來說將是巨大的福音。