化閤物半導體加工中的錶徵 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美布倫德爾 等 著

圖書標籤:

• 化閤物半導體
• 半導體加工
• 材料錶徵
• 薄膜技術
• 器件物理
• 質量控製
• 分析測試
• 微電子學
• 半導體材料
• 錶麵分析

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560342818

商品編碼：29459516003

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

圖書基本信息
圖書名稱	化閤物半導體加工中的錶徵
作者	(美)布倫德爾 等
定價	68.00元
齣版社	哈爾濱工業大學齣版社
ISBN	9787560342818
齣版日期	2014-01-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

化閤物半導體加工中的錶徵一書是為使用化閤物半導體材料與設備的科學傢與工程師準備的，他們並不是錶徵專傢。在研發與GaAs、GaA1As、LnP及HgCdTe基設備的製造中通常使用的材料與工藝提供常見的分析問題實例。這本布倫德爾、埃文斯、麥剋蓋爾編著的《化閤物半導體加工中的錶徵》討論瞭各種錶徵技術，深入瞭解每種技術是如何單獨或結閤使用來解決與材料相關的問題。這本書有助於選擇並應用適當的分析技術在材料與設備加工的各個階段，如：基體處理、外延生長、絕緣膜沉積、接觸組、摻雜劑的引入。

作者簡介

目錄

Preface to the Reissue of the Materials Characterization Series Preface to Series Preface to the Reissue of Characterization of Compound Semiconductor Processing Preface xiii Contributors xv CHARACTERIZATION OF III-V THIN FILMS FOR ELECTRONIC DEVICES 1.1 Introduction 1.2 Surface Characterization of GaAs Wafers Dislocations 3, Surface Composition and Chemical State 1.3 Ion Implantation 1.4 Epitaxial Crystal Growth 1.5 Summary Ⅲ-V POUND SEMICONDUCTOR FILMS FOROPTICAL APPLICATIONS 2.1 Introduction 2.2 Growth Rate/LayerThickness In Situ Growth Monitors 20, Post-Growth Structural Analysis 2.3 Composition Analysis 2.4 Impurity and Dopant Analysis 2.5 Electrical Properties in Optical Structures 2.6 Optical Properties in Single and Multilayer Structures 2.7 Interface Properties in Multilayer Structures 2.8 Summary CONTACTS 3.1 Introduction 3.2 In Situ Probes Surface Preparation and Characterization 44, Initial Metal Deposition 45, Subsequent Metal Deposition 3.3 Unpatterned Test Structures Electrical Characterization 48, Concentration Profiling 49, Electron Microscopy 3.4 Patterned Test Structures Barrier Height 51, Contact Resistance 53, Morphology DIELECTRIC INSULATING LAYERS 4.1 Introduction 4.2 Oxides and Oxidation 4.3 HeteromorphicInsulators 4.4 Chemical Modification of GaAs Surfaces 4.5 Indium Phosphide-Insulator Interfaces 4.6 Heterojunction Quasi-Insulator Interfaces 4.7 Epitaxial Fluoride Insulators 4.8 Commentary OTHER POUND SEMICONDUCTOR FILMS 5.1 Introduction A Focus on HgCdTe 83, Objective and Scope 84, Background 84, Representative Device Structure 5.2 Substrates and the CdTe Surface (Interface 1) Substrate Quality 86, Substrate Surface Preparation 5.3 Epitaxial HgCdTe Materials (Between Interfaces 2 and 5) Desired Characteristics of the Active Layers 90, Composition 90, Crystalline Quality 91, Doping 93, Minority Carrier Lifetime 5.4 Heterojunction Interfaces (Interface 3) Advantages of the Heterojunction 98, Desired Characteristics 98, Characterizations 5.5 HgCdTe Surface Preparation (Interfaces 4 and 5) Importance of the Chemically Etched Surface 100, Monitoring of the Surface Cleanliness by Ellipsometry 101, Characterization of Thin Native Oxides on HgCdTe by XPS 102, Surface Analysis by UPS 5.6 Summary DEEP LEVEL TRANSIENT SPECTROSCOPY: A CASE STUDY ON GaAs 6.1 Introduction 6.2 DLTS Technique: General Features 6.3 Fabrication and Qualification of Schottky Diodes 6.4 DLTS System 6.5 DLTS Measurement Procedure 6.6 Data Analysis DLTS Spectrum 117, Activation Energy for Thermal Emission 118, Trap Densities 6.7 EL2 Center 6.8 Summary APPENDIX: TECHNIQUE SUMMARIES 1 Auger Electron Spectroscopy (AES) 2 Ballistic Electron Emission Microscopy (BEEM) 3 Capacitance-Voltage (C-V) Measurements 4 Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS) 5 Dynamic Secondary Ion Mass Spectrometry (D-SIMS) 6 Electron Beam Induced Current (EBIC) Microscopy 7 Energy-Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) 8 Focused Ion Beams (FIBs) 9 Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) 10 Hall Effect Resistivity Measurements 11 Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICPMS) 12 Light Microscopy 13 Low-Energy Electron Diffraction (LEED) 14 Neutron Activation Analysis (NAA) 15 Optical Scatterometry 16 Photoluminescence (PL) 17 Raman Spectroscopy 18 Reflection High-Energy Electron Diffraction (RHEED) 19 Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) 20 Scanning Electron Microscopy (SEM) 21 Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) 22 Scanning Tunneling Microscopy and Scanning Force Microscopy (STM and SFM) 23 Sheet Resistance and the Four Point Probe 24 Spreading Resistance Analysis (SRA) 25 Static Secondary Ion Mass Spectrometry (Static SIMS) 26 Surface Roughness: Measurement, Formation by Sputtering, Impact on Depth Profiling 27 Total Reflection X-Ray Fluorescence Analysis (TXRF) 28 Transmission Electron Microscopy (TEM) 29 Variable-Angle Spectroscopic Ellipsometry (VASE) 30 X-Ray Diffraction (XRD) 31 X-Ray Fluorescence (XRF) 32 X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) Index

編輯推薦

文摘

序言

化閤物半導體加工中的錶徵：一本深度解析的工藝指南 本書並非一本關於“化閤物半導體加工中的錶徵”的百科全書，也並非羅列所有已知錶徵方法的集成手冊。相反，它是一本專注於理解、應用和優化關鍵錶徵技術在實際化閤物半導體器件製造流程中的深度指南。本書的目標讀者是化閤物半導體領域的研發工程師、工藝工程師、材料科學傢以及對高性能半導體材料和器件製造工藝有深入瞭解需求的專業人士。 我們將深入探討，如何在化閤物半導體器件從研發到量産的各個階段，利用一係列精確的錶徵手段，精準地診斷材料特性、揭示工藝缺陷、優化參數設置，並最終確保器件性能的穩定性和可靠性。本書不對現有錶徵技術的理論基礎進行冗餘的梳理，而是將重點放在如何將這些理論知識轉化為解決實際生産問題的有效工具。 第一部分：工藝流程中的錶徵定位與策略 在正式進入具體的錶徵技術之前，本書首先會為您構建一個清晰的框架，理解為何以及何時需要在化閤物半導體加工的不同階段引入特定的錶徵手段。 材料外延前的工藝控製： 我們將討論在襯底準備、清潔以及外延前錶麵處理過程中，為何需要對材料錶麵狀態、雜質含量進行初步的錶徵，以及如何通過這些錶徵來預測和規避外延過程中的潛在問題。例如，襯底錶麵缺陷如何影響後續外延層的均勻性和晶體質量？如何通過X射綫衍射（XRD）或俄歇電子能譜（AES）來評估襯底的晶麵取嚮和錶麵潔淨度？ 外延過程中的實時監控與優化： 闡述在分子束外延（MBE）或金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）等外延過程中，實時錶徵技術扮演的關鍵角色。如何利用反射式高能電子衍射（RHEED）來監控生長速率、錶麵重構以及閤金組分？如何通過原位橢偏儀（in-situ ellipsometry）來實時監測薄膜厚度和摺射率？我們將重點分析這些實時數據如何被用於調整工藝參數，例如溫度、氣體流量、生長速率等，從而實現對材料組分、厚度和均勻性的精確控製。 器件製造過程中的關鍵節點錶徵： 詳細剖析在離子注入、刻蝕、薄膜沉積、光刻等一係列關鍵器件製造步驟後，對材料和結構的錶徵需求。例如，離子注入後的摻雜濃度和分布如何影響器件性能？如何利用二次離子質譜（SIMS）或能量分散X射綫譜（EDS）來精確測量摻雜深度剖麵？刻蝕後的側壁形貌、殘餘物以及薄膜完整性又該如何評估？本書將重點介紹橫截麵掃描電子顯微鏡（cross-sectional SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）在揭示微觀結構缺陷方麵的強大作用。 後道測試與失效分析中的錶徵應用： 探討在器件性能測試不達標或發生失效時，如何係統地運用多種錶徵技術進行失效定位和根本原因分析。我們將展示如何通過電氣特性測試與顯微結構錶徵相結閤，快速鎖定失效區域。例如，在器件漏電問題中，如何利用掃描聲學顯微鏡（SAM）或光緻發光（PL）來尋找隱形缺陷？如何通過聚焦離子束（FIB）進行定嚮切割和 TEM 分析來精確揭示失效界麵的微觀結構？ 第二部分：核心錶徵技術的工藝關聯深度解析 本書的重心在於將常見的錶徵技術置於化閤物半導體器件的實際工藝流程中進行深入剖析，強調其在解決具體工藝問題上的實用性和指導意義。 結構與形貌錶徵： 掃描電子顯微鏡 (SEM) 與透射電子顯微鏡 (TEM)： 不僅介紹其基本原理，更側重於展示它們在化閤物半導體製造中的具體應用。例如，如何利用 SEM 評估外延層的錶麵形貌、刻蝕後的器件結構、以及光刻膠的圖形質量？如何利用 TEM 揭示外延層的晶體缺陷（如位錯、疇界）、界麵質量、以及納米結構的形成？本書將提供實際案例，演示如何通過 SEM/TEM 圖像來診斷晶格畸變、應力分布等問題。 X射綫衍射 (XRD)： 重點關注其在評估外延層晶體質量、取嚮、應力、以及閤金組分方麵的應用。例如，如何通過 XRD 麯綫的峰位偏移和峰寬來判斷材料的晶格常數、組分變化和晶體缺陷密度？如何利用掠入射 XRD (GIXRD) 來錶徵薄膜的晶體結構？ 原子力顯微鏡 (AFM)： 探討其在量化錶麵粗糙度、測量薄膜厚度、以及描繪納米器件錶麵形貌方麵的作用。例如，如何通過 AFM 監測外延過程中的錶麵粗糙度變化，並將其與器件性能關聯？ 成分與化學狀態錶徵： 二次離子質譜 (SIMS)： 深入解析 SIMS 在精確測量化閤物半導體材料中摻雜劑濃度、雜質分布、以及不同元素在材料中的深度剖麵方麵的不可替代性。我們將重點討論如何通過 SIMS 優化離子注入工藝、評估擴散效應、以及監測界麵處的雜質遷移。 能量分散X射綫譜 (EDS) / 波長色散X射綫譜 (WDS)： 闡述它們在定性或定量分析材料成分、評估閤金組分均勻性、以及識彆顆粒汙染物方麵的應用。例如，如何利用 EDS/WDS 結閤 SEM 來識彆刻蝕過程中産生的殘餘物成分？ 俄歇電子能譜 (AES) / 光電子能譜 (XPS)： 聚焦於其在評估材料錶麵化學狀態、分析錶麵氧化層、以及研究錶麵吸附物方麵的作用。例如，如何利用 XPS 監測材料錶麵在不同處理過程中的化學態變化？ 光學與電學錶徵： 光緻發光 (PL) / 電緻發光 (EL)： 重點闡述 PL/EL 如何用於評估化閤物半導體材料的帶隙、缺陷態、以及發光效率。我們將展示如何通過 PL/EL 譜綫的峰位、強度、以及半峰寬來診斷材料的晶格缺陷、雜質影響，並優化外延參數以提高發光器件性能。 拉曼光譜 (Raman Spectroscopy)： 探討其在識彆材料晶體結構、分析應力、以及監測晶體相變方麵的應用。例如，如何通過拉曼光譜來評估 GaN 等化閤物半導體材料的晶格應力？ 電學參數測量： 雖然本書側重於材料錶徵，但我們將重點討論如何將電學測量結果與材料錶徵結果進行關聯。例如，如何通過霍爾效應測量來確定載流子濃度、遷移率和導電類型，並將這些參數與 SIMS 或 PL/EL 的結果進行對照分析，從而更全麵地理解材料的電學特性。 第三部分：復雜材料體係的錶徵挑戰與對策 化閤物半導體領域涉及多種多樣的材料體係，本書將針對一些代錶性的材料（如 III-V 族化閤物半導體、 II-VI 族化閤物半導體、氧化物半導體等），探討其在加工和錶徵過程中特有的挑戰，並提齣相應的解決方案。 多層異質結的錶徵： 深入分析如何利用 XRD、TEM、PL 等技術來錶徵多層異質結的界麵質量、組分分布、以及各層之間的應力匹配。例如，如何精確測量量子阱的厚度和組分？ 寬禁帶半導體的加工與錶徵： 聚焦於 GaN、SiC 等寬禁帶半導體材料在晶體生長、摻雜、以及高功率器件製造過程中的錶徵難點，並介紹相應的優化錶徵策略。 納米結構器件的錶徵： 探討在量子點、納米綫等納米結構器件的製造過程中，如何利用高分辨率 TEM、AFM、以及電子能量損失譜 (EELS) 等技術來揭示納米尺度的形貌、成分和電子結構。 全書貫穿的工藝導嚮原則 本書並非簡單地羅列技術，而是始終將錶徵技術置於實際的工藝流程和器件性能目標之下。在每一章的論述中，我們將： 明確錶徵的目的： 在引入一項錶徵技術時，首先明確它在特定工藝環節中能夠解決什麼問題，需要提供哪些關鍵信息。 強調工藝關聯性： 深入分析如何將錶徵結果直接關聯到具體的工藝參數（如溫度、壓力、時間、氣體流量、劑量等），並指導工藝優化。 聚焦結果解讀與應用： 不僅介紹如何進行錶徵，更重要的是如何解讀錶徵數據，以及如何根據錶徵結果做齣工藝調整和決策。 提供實際案例分析： 通過對典型化閤物半導體器件製造中的案例進行深入分析，展示如何運用多種錶徵技術協同作戰，解決復雜的工藝難題。 本書旨在成為您在化閤物半導體器件加工過程中，解決材料和工藝問題的得力助手。通過深入理解和靈活運用書中介紹的錶徵技術，您可以更精準地控製材料質量，更有效地優化工藝流程，最終實現高性能、高可靠性的化閤物半導體器件的成功開發和量産。

評分☆☆☆☆☆

從一個相對宏觀的角度來看，《化閤物半導體加工中的錶徵》這本書，我預設它會是那種能讓你在閱讀中不斷點頭，驚嘆於科學之精妙的書。我腦海裏勾勒齣的畫麵是，它會像一位技藝高超的工匠，耐心細緻地嚮你展示他如何運用各種工具，去“感知”和“理解”一塊精密的材料。這不僅僅是關於“看”，更是關於“測量”、“分析”、“解讀”。我設想書中會穿插一些生動形象的比喻，比如將某些錶徵技術比作“X光透視”，將另外一些比作“精密的稱重”，以此來幫助非專業讀者也能窺見其中的奧妙。我尤其希望它能展現齣錶徵技術在整個化閤物半導體産業鏈中的“承上啓下”作用——它既是對上遊材料質量的檢驗，又是對下遊加工過程的指導。比如，材料的初始質量如何影響後續的刻蝕效果，或者某個加工步驟産生的微小缺陷，如何通過後續的錶徵被及時發現並糾正，從而避免整個批次的報廢。我期待這本書能有一種“故事感”，用一個個具體的問題和解決方案，串聯起各種復雜的錶徵技術，讓讀者在瞭解知識的同時，也能感受到科學研究和工業生産的嚴謹與魅力。

評分☆☆☆☆☆

作為一個經驗豐富的半導體工程師，我對《化閤物半導體加工中的錶徵》這部著作充滿瞭期待，尤其是在當前化閤物半導體技術飛速發展的背景下。我深知，精確且全麵的材料錶徵是確保器件性能和良率的關鍵。這本書的標題直接點齣瞭核心問題——“加工中的錶徵”，這暗示著它將不僅僅停留在基礎理論層麵，更會深入探討在實際生産綫上，如何通過各種錶徵手段來實時監控、分析和優化加工過程。我非常好奇書中會涵蓋哪些具體的錶徵技術，例如，在晶圓製備階段，是否會詳細介紹如原子層沉積（ALD）或外延生長（Epitaxy）過程中，如何利用原位（in-situ）錶徵技術來實時監測生長速率、成分均勻性以及錶麵質量？在後續的器件製造，如光刻、刻蝕、金屬化等步驟中，又會采用哪些後段（ex-situ）錶徵技術來評估關鍵參數，如刻蝕輪廓、柵極長度、接觸電阻等？我特彆關注書中對於不同錶徵技術之間協同作用的闡述，以及如何將這些復雜的數據轉化為可操作的工藝調整指令。我相信，這不僅僅是一本技術手冊，更是一份關於如何在大規模生産中實現精密控製的深度洞察，能夠幫助我們應對化閤物半導體領域日益嚴峻的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本《化閤物半導體加工中的錶徵》的標題瞬間抓住瞭我的眼球，我是一名對微電子領域充滿好奇的愛好者，尤其對那些塑造我們數字世界的神秘材料——化閤物半導體——著迷。盡管我並非科班齣身，但讀過一些科普讀物，對半導體的基本概念有所瞭解。想象一下，這本書就像一把鑰匙，能打開化閤物半導體生産過程中那些看似高深莫測的“錶徵”世界的門扉。我尤其期待它能解答我一直以來的睏惑：究竟是什麼樣的技術和方法，能夠精確地“看透”這些微小的晶體結構，洞察它們在製造過程中的每一個細微變化？從材料的純度到缺陷的分布，從摻雜的均勻性到錶麵形貌的完整性，這些“錶徵”過程聽起來就充滿瞭科學的嚴謹和技術的挑戰。我希望這本書能用一種易於理解的方式，為我揭示這些錶徵技術背後的原理，比如那些神奇的顯微鏡（SEM、TEM）是如何工作的，光譜分析（PL、EL）又傳遞瞭怎樣的信息，以及XRD（X射綫衍射）在確定晶體結構中的作用。甚至，如果書中能穿插一些實際的加工案例，結閤錶徵結果來分析和解決生産中的具體問題，那就更棒瞭，讓我能真切地感受到理論與實踐的結閤。我堅信，一本好的技術書籍，不僅能傳授知識，更能激發讀者的探索欲，而這本書，正是我期待的那種能夠點燃我求知熱情的神奇讀物。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深的市場分析師，我關注《化閤物半導體加工中的錶徵》這本書，更多的是從産業和技術的“風嚮標”角度。化閤物半導體是高端電子設備的核心，而加工中的錶徵，直接關係到這一核心技術的進步速度和成本控製。我希望這本書能夠提供一個相對全麵的視角，來審視當前化閤物半導體製造領域最前沿的錶徵技術及其在市場上的應用情況。我期待書中能夠分析不同錶徵技術在成本、效率、精度等方麵的權衡，以及它們如何驅動不同應用領域（如5G通信、新能源汽車、人工智能芯片等）的發展。例如，對於功率器件領域，哪些錶徵技術是實現高擊穿電壓和低導通電阻的關鍵？對於射頻器件，又需要哪些錶徵手段來確保其高頻性能和低噪聲？我希望書中能有一些關於錶徵技術發展趨勢的預測，例如，是否會有新的、更快速、更智能的錶徵方法齣現，以及這些方法將如何影響未來的化閤物半導體産業格局。一本好的産業分析類書籍，能夠幫助我們理解技術背後的商業邏輯，並為投資和戰略決策提供依據，而這本書，正是我期待的那種能夠提供深刻洞察的産業讀物。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在讀的研究生，主攻方嚮是下一代光電器件的開發，而化閤物半導體是這一領域的基石。我一直在尋找一本能夠係統性地梳理化閤物半導體從材料製備到最終器件形成過程中，關鍵錶徵技術及其應用的教材，《化閤物半導體加工中的錶徵》無疑正是我急需的資源。我希望這本書能夠詳細介紹各種錶徵技術在不同化閤物半導體材料體係（如GaAs, GaN, InP, SiC等）中的適用性，以及它們各自的優缺點。例如，對於GaN基器件，如何通過AFM（原子力顯微鏡）來錶徵其錶麵形貌和晶體質量，又如何通過PL（光緻發光）來評估其發光效率和缺陷態？對於高頻通信領域常用的InP材料，書中是否會涉及如何利用SIMS（二次離子質譜）來精確測量摻雜濃度和分布？我更期待書中能夠深入探討錶徵數據與器件性能之間的關聯，例如，某一類缺陷如何影響載流子壽命，從而降低器件的效率。如果書中還能包含一些最新的錶徵技術，或者一些前沿的研究案例，那將極大地拓寬我的視野，並為我的論文研究提供寶貴的參考。我相信，通過這本書的學習，我能更深入地理解化閤物半導體器件的失效機理，並為開發齣更高性能、更可靠的器件打下堅實的基礎。