圖形化半導體材料特性手冊 季振國 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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季振國 著

圖書標籤:

• 半導體材料
• 圖形化
• 材料特性
• 季振國
• 電子工程
• 材料科學
• 參考手冊
• 物理學
• 半導體物理
• 工程技術

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030390103

商品編碼：29330399426

包裝：平裝

齣版時間：2013-11-01

基本信息

書名：圖形化半導體材料特性手冊

定價：118.00元

作者：季振國

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2013-11-01

ISBN：9787030390103

字數：

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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電子信息材料是發展極為迅速的一類材料，但是缺少相關的特性手冊。已有的類似書籍要不數據量少，要不數據陳舊，滿足不瞭讀者的需要。本書收集瞭大量的已經發錶的實驗數據，結閤作者多年來的實驗數據，編寫瞭這部手冊。為瞭便於讀者進行數據處理和比較，作者操作性地把收集到的實驗數據通過數值化手段轉換為數據文件，便於讀者進行各種數據處理。手冊數據量大，特性齊全，非常適閤相關領域的科技工作者和研究生使用。

目錄

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前言 圖錶目錄 章數據結構說明 第2章金剛石（C） 第3章鍺（Ge） 第4章矽（Si） 第5章鍺矽閤金（Si1—xGex） 第6章碳化矽（SiC） 第7章灰锡（α—Sn） 第8章硫化鎘（（2dS） 第9章碲化鎘（（2dTe） 0章氧化鋅（Zn（）） 1章硫化鋅（ZnS） 2章氮化鎵（GaN） 3章砷化鎵（GaAs） 4章銻化銦（InSb） 5章氮化硼（BN） 6章磷化硼（BP） 7章銻化鋁（AISb） 8章銻化鎵（GaSb） 9章磷化銦（InP） 第20章磷化鎵（GaP） 第21章砷化銦（InAs） 第22章氮化銦（InN） 第23章砷化鋁（AlAs） 第24章磷化鋁（AlP） 第25章氮化鋁（AIN） 第26章鋁鎵砷（AlxGal—xAs） 第27章二氧化锡（snOg） 第28章二氧化鈦（TiO2） 參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《半導體材料特性圖解與應用指南》 簡介 在日新月異的電子信息時代，半導體材料作為現代科技的基石，其特性理解與應用至關重要。本書《半導體材料特性圖解與應用指南》旨在為讀者提供一個全麵、直觀且深入的半導體材料特性解析框架。本書並非一本簡略的概覽，而是力求以詳實的內容、豐富的圖示和嚴謹的論述，構建起讀者對各類半導體材料微觀結構、宏觀性質及其在不同應用場景下性能錶現的深刻認知。 本書的編寫初衷，是希望能夠架起理論與實踐之間的橋梁，尤其針對那些在材料科學、微電子工程、物理學以及相關領域學習、研究或工作的專業人士。我們深知，枯燥的公式和抽象的概念往往是理解復雜材料特性的障礙。因此，本書最大的特色在於其“圖解”的理念，即通過大量的示意圖、照片、麯綫圖、相圖等可視化元素，將抽象的物理概念和材料行為具象化，幫助讀者更直觀地、更深刻地理解材料的本質。 內容梗概 本書的內容覆蓋瞭半導體材料的廣闊領域，從基本的晶體結構和電子能帶理論，到各種典型半導體材料（如矽、鍺、III-V族化閤物半導體、II-VI族化閤物半導體、寬禁帶半導體等）的詳細特性分析，再到材料在各種前沿技術中的應用探索。 第一部分：半導體材料基礎理論 在進入具體材料的討論之前，本書首先會係統地闡述半導體材料所依賴的基礎理論。這包括： 晶體結構與缺陷： 詳細介紹半導體材料常見的晶體結構，如金剛石立方結構（適用於Si, Ge）、閃鋅礦結構（適用於GaAs, InP等III-V族）、岩鹽結構（適用於CdTe等II-VI族）等。通過三維模型和截麵圖，清晰展示原子排列方式，並深入分析點缺陷（空位、填隙原子、取代原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界、堆積層錯）對材料電學和光學性質的影響。理解缺陷的形成機製和控製方法，是實現高性能半導體器件的前提。 電子能帶理論： 這是理解半導體導電機製的核心。本書將用多種示意圖來解釋價帶、導帶、禁帶寬度（Eg）的概念，以及本徵半導體、N型半導體和P型半導體的載流子特性。我們將詳細闡述費米能級的位置與摻雜濃度的關係，以及不同溫度下載流子濃度的變化規律。此外，還會引入導帶底和價帶頂的有效質量概念，它直接影響載流子的遷移率。 載流子輸運： 深入探討載流子在電場作用下的漂移運動和濃度梯度驅動下的擴散運動。會詳細解釋遷移率（μ）的物理意義，並分析影響遷移率的關鍵因素，如晶格散射（聲學聲子、光學聲子）、雜質散射、缺陷散射等。通過大量的遷移率-溫度麯綫和遷移率-摻雜濃度麯綫，直觀展示不同材料和不同條件下的輸運性能。還會討論霍爾效應的測量原理及其在確定載流子類型、濃度和遷移率中的應用。 光學性質： 半導體材料的光學特性與其電子能帶結構密切相關。本書將詳細介紹光的吸收、發射和透射過程。對於直接帶隙和間接帶隙半導體，會通過能帶圖示來解釋其吸收光譜和光緻發光特性的差異。還會介紹光電導效應、光伏效應以及激子等現象，為理解光電器件奠定基礎。 第二部分：典型半導體材料的詳細特性分析 在掌握瞭基礎理論後，本書將逐一深入剖析各類重要的半導體材料，每一類材料都將圍繞其獨特的物理化學性質、製備方法和應用前景展開。 矽（Si）： 作為目前應用最廣泛的半導體材料，本書將對其進行詳盡的介紹。包括其豐富的晶體學研究、多種生長方法（直拉法、區熔法）、錶麵處理技術（拋光、外延生長），以及在不同摻雜（B, P, As, Sb）下的電學特性。重點會放在矽的氧化特性、絕緣柵電介質特性以及與其他材料的界麵特性，這是CMOS技術得以發展的關鍵。 鍺（Ge）： 介紹其與矽的相似性與差異性，特彆是在更低的禁帶寬度和更高的載流子遷移率方麵的優勢。討論其在紅外探測、高速晶體管等領域的應用潛力。 III-V族化閤物半導體： 這是一個龐大且極其重要的材料傢族，包括砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）、氮化鎵（GaN）、磷化鋁鎵銦（AlGaInP）等。 GaAs及其固溶體： 詳細介紹GaAs的直接帶隙特性，使其在光電子學（LED、激光器、光電探測器）和高速電子學（高頻晶體管、集成電路）中扮演重要角色。通過大量圖錶展示其載流子飽和漂移速度遠高於矽的特點。同時，會深入探討AlxGax-1As、InxGa1-xAs等固溶體的能帶結構隨組分的變化，以及它們在製備多層異質結構中的應用。 GaN及其固溶體： 重點介紹GaN作為寬禁帶半導體的突齣優勢，包括其高擊穿電壓、高熱導率和優異的化學穩定性，使其成為高功率、高溫、高頻電子器件（如GaN HEMT）和藍/綠光LED、激光器的理想材料。會詳細分析AlGaN/GaN異質結的二維電子氣（2DEG）特性，這是GaN基HEMT的核心。 InP及其相關材料： 介紹InP及其固溶體（如InGaAs, InAlAs）在光縴通信波段（1.3μm, 1.55μm）的優異發光和探測性能，是構成光通信係統的關鍵材料。 II-VI族化閤物半導體： 如硫化鎘（CdS）、硒化鋅（ZnSe）、碲化鎘（CdTe）、碲化汞鎘（HgCdTe）等。 CdTe及其固溶體： 重點介紹CdTe作為直接帶隙材料在太陽能電池（薄膜太陽能電池）和X射綫/γ射綫探測器中的應用。 HgCdTe： 深入分析HgCdTe的禁帶寬度可調性，使其成為高性能紅外探測器的首選材料，涵蓋從短紅外到長紅外波段。 氧化物半導體： 如氧化鋅（ZnO）、氧化锡（SnO2）、氧化銦锡（ITO）等。介紹其獨特的導電機製和在透明導電薄膜、氣敏傳感器、場效應晶體管等領域的應用。 有機半導體： 簡要介紹其分子結構、電荷傳輸機製，以及在有機發光二極管（OLED）、有機太陽能電池（OSC）和有機薄膜晶體管（OTFT）中的應用前景。 第三部分：材料生長、錶徵與器件應用 本書的最後部分將重點關注半導體材料的實際製備、性能評估以及在具體器件中的體現。 材料生長技術： 詳細介紹幾種主要的半導體晶體生長技術，如直拉法（CZ）、浮區法（FZ）、化學氣相沉積（CVD）、金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）、分子束外延（MBE）等。通過示意圖和流程圖，清晰展示不同方法的原理、設備構成和優缺點。 材料錶徵技術： 介紹用於錶徵半導體材料結構、成分、摻雜和電學性質的關鍵技術，包括X射綫衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、原子力顯微鏡（AFM）、拉曼光譜、光緻發光（PL）、紫外-可見吸收光譜、四探針法、霍爾效應測量、C-V（電容-電壓）測量等。每種技術都將配以原理示意圖和典型譜圖，幫助讀者理解數據的解讀。 關鍵器件中的應用： 集成電路（IC）： 深入探討矽基CMOS技術的發展，包括MOSFET的結構、工作原理、短溝道效應等。 光電子器件： LED、激光器（半導體激光器）、光電二極管、光電晶體管、光探測器等。重點分析不同材料（如GaN基LED, InP基激光器）在實現特定功能方麵的優勢。 太陽能電池： 介紹不同類型太陽能電池（矽基、CdTe基、CIGS基、有機基）的工作原理、結構組成和性能指標。 功率器件： SiC（碳化矽）和GaN等寬禁帶半導體在製造高壓、大功率、高溫器件中的關鍵作用。 傳感器： 氣體傳感器、紅外探測器、生物傳感器等。 本書特色與價值 圖文並茂，直觀易懂： 大量使用高質量的示意圖、照片、圖錶，將復雜的理論和技術轉化為易於理解的視覺信息。 內容全麵，係統性強： 從基礎理論到具體材料，再到應用，構建瞭一個完整的知識體係。 理論與實踐結閤： 既深入闡述瞭材料的物理機製，又結閤瞭實際的製備技術和器件應用。 麵嚮專業人士： 為材料科學傢、工程師、研究生以及對半導體材料感興趣的讀者提供寶貴的參考。 通過《半導體材料特性圖解與應用指南》，我們希望讀者能夠建立起對半導體材料全方位的認識，理解它們為何在現代科技中扮演著不可或缺的角色，並能夠利用這些知識解決實際問題，推動相關領域的創新發展。本書是一份獻給所有緻力於探索和應用半導體材料的探索者的實用工具和知識寶庫。

評分☆☆☆☆☆

從排版的細節來看，這本書在視覺傳達上存在一些可以改進的空間。字體選擇上，正文采用瞭一種偏細的襯綫體，雖然在打印質量好的情況下尚可辨認，但在光綫稍弱的環境下長時間閱讀，眼睛很容易感到疲勞。更值得注意的是公式的呈現方式。很多復雜的張量錶達式或偏微分方程被塞進瞭一個很小的文本框內，導緻行距過密，符號間的間距處理得也不夠得當，極易造成誤讀。尤其是在涉及到溫度依賴性和應力-應變分析的部分，那些多層級的上標和下標交疊在一起，儼然成瞭一團難以解析的符號集閤。此外，圖錶的質量參差不齊，有些高質量的透射電鏡（TEM）圖像清晰銳利，但另一些關於材料缺陷密度的示意圖，分辨率明顯不足，綫條邊緣模糊，讓人懷疑其是否經過瞭充分的優化處理。對於一本技術手冊而言，清晰、一緻的視覺呈現是其生命綫，這一點上，這本書顯然沒有達到現代齣版物的標準。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計初看之下平平無奇，深色的封麵搭配著燙金的字體，透露著一種傳統技術手冊的嚴謹感。打開扉頁，首先映入眼簾的是作者的學術背景介紹，讓人對書中內容的專業性有瞭初步的期待。內頁的排版采用瞭雙欄結構，圖錶和文字的穿插布局在初期閱讀時顯得有些密集，需要讀者投入較多的注意力去梳理信息流。尤其是那些涉及到復雜晶格結構和能帶理論的插圖，雖然清晰度尚可，但對於初次接觸這一領域的讀者來說，理解起來仍有不小的門檻。書中對基本概念的闡述，雖然力求詳盡，但在某些關鍵節點的過渡上略顯突兀，仿佛是直接從一篇篇獨立的學術論文中抽取整閤而成，缺乏一種平滑的敘事引導。例如，在討論特定材料的界麵效應時，如果能增加一些實際應用場景的宏觀案例作為鋪墊，想必能更好地吸引那些非純理論研究的工程師群體。總體而言，這本手冊給人的第一印象是“資料翔實，但可讀性有待打磨”，更像是一部供專業人士隨時查閱的工具書，而非可以輕鬆捧讀的學習入門讀物。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節組織邏輯，說實話，初讀時讓人感到一絲睏惑。它似乎遵循著一個非常特定的、可能隻有作者本人纔完全掌握的內在脈絡。例如，在前幾章密集地鋪陳瞭量子力學基礎和半導體物理的宏觀描述後，突然插入瞭一段關於特定新型二維材料的閤成細節，這種跳躍性使得閱讀節奏被打亂。我期待的是一種從基礎到深入、由淺入深的金字塔結構，但這本書更像是一張復雜的網狀結構圖，各個知識點之間存在著錯綜復雜的引用關係，但這些關係在文本中並沒有被充分地解釋清楚。閱讀過程中，我不得不頻繁地翻閱附錄中的術語錶和公式索引，以確認某些縮寫或符號的含義，這極大地影響瞭心流體驗。如果作者能夠在新概念引入時，增加更多的“為什麼選擇這個順序”的說明，或者在章節末尾提供一個“本章總結與銜接”的小節，將有助於讀者更好地構建知識地圖。現在讀完一章，常常有“我學到瞭很多具體信息，但整體框架感不強”的感受。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗的流暢度方麵，這本書的錶現隻能算是中規中矩。雖然內容專業，但其行文風格有時顯得過於乾燥和學術化，缺少必要的比喻或類比來幫助讀者形象化那些抽象的物理概念。比如，在解釋載流子在特定雜質能級中的陷阱效應時，如果能用一個更貼近生活的類比來描繪電荷“被睏住”的過程，而不是直接拋齣一堆薛定諤方程的解，我想即便是經驗豐富的技術人員也能更快地建立直觀認識。再者，書中引用的參考文獻列錶雖然詳盡，但很多重要的支撐性文獻並沒有在正文中進行清晰的交叉引用標記，這使得讀者在想追溯某個關鍵結論的原始齣處時，不得不花費額外的精力在文末的列錶中進行大海撈針式的檢索。總而言之，這本書的知識密度極高，但其包裝和引導方式，使得知識的吸收過程略顯費力，需要讀者付齣遠超預期的專注度和耐心去挖掘其中的價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容深度無疑是令人敬佩的，它顯然匯集瞭作者多年的研究精華。書中對於某些罕見或前沿材料體係的微觀調控機理的探討，遠遠超齣瞭市麵上大多數入門級教材的範疇，直擊瞭當前科研領域的前沿熱點。然而，這種深度也帶來瞭一個顯著的副作用：對於那些試圖將書本知識應用於實際工程問題的新手來說，它顯得過於“高冷”。書中充滿瞭大量的理論推導和高階數學模型，但真正將這些模型轉化為可操作的實驗參數或設計準則的“橋梁”部分卻相對薄弱。例如，當書中推導齣某個參數對材料性能的極限影響時，讀者更希望看到一到兩個具體的，經過驗證的工藝窗口示例，而不是僅僅停留在理論推導的層麵。這種“重理論、輕實踐連接”的傾嚮，使得這本書更像是麵嚮博士後或資深研究員的深度參考書，而非麵嚮本科高年級學生或跨學科工程師的必備讀物。