半導體器件物理 徐靜平 劉璐 高俊雄 9787568095716 【台灣高等教育出版社】

編輯推薦
本書介紹了常用半導體器件的基本結構、工作原理以及電特性，在此基礎上，對本領域的*新研究進展做了較為詳盡的介紹，反映了當前先進的研究水平，對於培養適應新時期微電子器件發展的本科生和研究生具有重要作用，對於促進我國集成電路產業的發展，解決晶元「卡脖子」問題具有重要意義。

內容簡介
本書主要描述常用半導體器件的基本結構、工作原理以及電特性。內容包括：半導體物理基礎、PN結、PN結二極體應用、雙極型晶體管、結型場效應晶體管、MOSFET以及新型場效應晶體管，如FinFET、SOI FET、納米線圍柵(GAA)FET等，共計七章。與同類教材比較，本教材增加了pn結二極體應用以及新型場效應晶體管的介紹，反映了本領域的*新研究進展，豐富了BJT和MOSFET的相關內容，對重要知識點有更詳盡的解釋說明，便於學生自學，也可供本領域科研人員和工程技術人員參考。

作者簡介
簡歷：1978 2 － 1982 1 華中工學院固體電子學系本科畢業，獲工學學士學位1982 2 － 1984 9 華中工學院固體電子學系碩士畢業，獲工學碩士學位1989 9 － 1993 11 華中理工大學固體電子學系博士畢業，獲工學博士學位1984 9 －1986 10 華中工學院固體電子學系 助教1986 11 － 1994 5 華中理工大學固體電子學系 講師1994 6 － 2000 1 華中理工大學固體電子學系 副教授2000 2 － 2012 6 華中科技大學電子科學與技術系 教授，博導2012 6 - 華中科技大學光學與電子信息學院 教授，博導1995 12－1997 6 香港大學電機電子工程學系資深研究員1997 7 －1999 6 香港大學電機電子工程學系博士后研究主要科研成果：1 2019年獲湖北省自然科學獎三等獎；獲國家自然科學基金面上項目九項。

目錄

目錄
第1章半導體物理基礎(1)
1 1半導體材料(1)
1 1 1半導體材料的原子構成(1)
1 1 2半導體材料的晶體結構(2)
1 2半導體中的電子(3)
1 2 1量子力學簡介(4)
1 2 2半導體中電子的特性與能帶(8)
1 2 3載流子(11)
1 3載流子的濃度(14)
1 3 1電子的統計分佈規律(14)
1 3 2載流子濃度與費米能級的關係(16)
1 3 3本徵半導體與雜質半導體(16)
1 3 4非平衡載流子(22)
1 3 5准費米能級(24)
1 4載流子的輸運(25)
1 4 1載流子的散射(25)
1 4 2載流子的漂移運動與遷移率(25)
1 4 3漂移電流與電導率(28)
1 4 4擴散運動與擴散係數(29)
1 4 5電流密度方程與愛因斯坦關係式(30)
1 5連續性方程與擴散方程(31)
1 5 1連續性方程(31)
1 5 2擴散方程(32)
1 6泊松方程(33)
思考題1(34)
習題1(34)
第2章PN結(36)
2 1PN結的結構及其雜質分佈(36)
2 1 1突變結(36)
2 1 2緩變結(37)
2 2平衡PN結(38)
2 2 1空間電荷區的形成(38)
2 2 2能帶與接觸電勢差(39)
2 2 3載流子濃度分佈(41)
2 2 4空間電荷區中的電場(42)
2 3理想PN結的伏安特性(45)
2 3 1正向特性(45)
2 3 2反向特性(48)
2 3 3理想PN結的伏安特性(51)
2 4實際PN結的特性(54)
2 4 1空間電荷區的複合電流(54)
2 4 2空間電荷區的產生電流(57)
2 4 3表面漏電流與表面複合、產生電流(58)
2 4 4大注入效應(59)
2 4 5PN結的溫度特性(62)
2 5PN結的擊穿(63)
2 5 1雪崩擊穿(63)
2 5 2隧道擊穿(66)
2 5 3熱擊穿(67)
2 5 4影響擊穿電壓的因素(68)
2 6PN結的小信號特性(70)
2 6 1交流小信號電導(70)
2 6 2勢壘電容(71)
2 6 3擴散電容(73)
思考題2(74)
習題2(75)
第3章PN結二極體(76)
3 1變容二極體(76)
3 1 1PN結電容電壓特性(76)
3 1 2變容二極體結構和工藝(79)
3 1 3變容二極體主要參數(80)
3 2隧道二極體(81)
3 2 1隧道二極體的工作原理(81)
3 2 2隧道電流和過量電流(83)
3 2 3等效電路及特性(84)
3 3雪崩二極體(85)
3 3 1崩越二極體(85)
3 3 2俘越二極體(88)
3 4PN結太陽能電池(89)
3 4 1光生伏特效應(89)
3 4 2PN結太陽能電池基本特性(90)
3 5發光二極體(92)
3 6激光二極體(94)
3 6 1粒子數的反轉分佈(95)
3 6 2光反饋和激光振蕩(96)
思考題3(97)
習題3(98)
第4章雙極晶體管(99)
4 1雙極晶體管的結構(99)
4 1 1晶體管的基本結構(99)
4 1 2晶體管的結構特點(101)
4 2雙極晶體管的放大作用(103)
4 2 1直流電流放大係數和晶體管內載流子的傳輸(103)
4 2 2共基極與共射極直流電流放大係數(105)
4 3雙極晶體管電流增益(106)
4 3 1均勻基區晶體管直流電流增益(107)
4 3 2緩變基區晶體管直流電流增益(113)
4 3 3影響電流增益的因素(117)
4 4反向直流參數與基極電阻(121)
4 4 1BJT反向截止電流(121)
4 4 2BJT反向擊穿電壓(122)
4 4 3BJT基極電阻(125)
4 5雙極晶體管直流伏安特性(128)
4 5 1均勻基區晶體管直流伏安特性(128)
4 5 2雙極晶體管的特性曲線(129)
4 6雙極晶體管頻率特性(132)
4 6 1交流小信號電流傳輸(132)
4 6 2交流小信號傳輸延遲時間(135)
4 6 3交流小信號電流增益(137)
4 6 4雙極晶體管頻率特性參數(139)
4 7雙極晶體管的開關特性(142)
4 7 1雙極晶體管的開關原理(142)
4 7 2晶體管的開關過程和開關時間(144)
4 8等效電路模型(150)
4 8 1EbersMoll模型(150)
4 8 2GummelPoon模型(152)
4 9雙極晶體管大電流特性(155)
4 9 1大注入效應(156)
4 9 2有效基區擴展效應(159)
4 9 3發射極電流集邊效應(161)
4 9 4*大集電極電流(162)
思考題4(163)
習題4(164)
第5章結型場效應晶體管(166)
5 1JFET結構與工作原理(166)
5 1 1基本結構(166)
5 1 2工作原理(167)
5 2MESFET結構與工作原理(170)
5 2 1金半接觸基本理論(170)
5 2 2MESFET基本結構(172)
5 2 3MESFET工作原理(173)
5 3JFET直流特性(174)
5 3 1夾斷電壓和飽和漏源電壓(174)
5 3 2JFET的理想直流特性(176)
5 4直流特性的非理想效應(178)
5 4 1溝道長度調製效應(178)
5 4 2速度飽和效應(179)
5 4 3亞閾值電流及柵電流(180)
5 5JFET的交流小信號參數及等效電路(181)
5 5 1低頻交流小信號參數(181)
5 5 2本徵電容(183)
5 5 3交流小信號等效電路(184)
5 5 4頻率限制因素及截止頻率(185)
思考題5(187)
習題5(188)
第6章MOSFET(189)
6 1MOS電容器及其特性(189)
6 1 1理想MOS電容能帶圖(189)
6 1 2表面耗盡層寬度(191)
6 1 3理想MOS電容及CV特性(192)
6 2MOSFET結構及工作原理(194)
6 2 1MOSFET基本結構(194)
6 2 2MOSFET基本類型(195)
6 2 3MOSFET基本工作原理(197)
6 2 4MOSFET特性曲線(198)
6 3MOSFET的閾值電壓(200)
6 3 1閾值電壓的定義(200)
6 3 2理想MOSFET的閾值電壓(201)
6 3 3實際MOSFET的閾值電壓(201)
6 3 4影響閾值電壓的因素(206)
6 4MOSFET的電流電壓特性(212)
6 4 1IV方程(212)
6 4 2影響IV特性的非理想因素(215)
6 4 3亞閾區特性(220)
6 5MOSFET小信號等效電路和頻率特性(222)
6 5 1交流小信號參數(222)
6 5 2本徵電容(225)
6 5 3交流小信號等效電路(226)
6 5 4MOSFET的頻率特性(227)
6 6MOSFET的小尺寸效應(229)
6 6 1短溝效應——漏源電荷分享模型(229)
6 6 2窄溝效應(232)
6 6 3漏致勢壘降低(DIBL)效應(233)
6 6 4次表面穿通(236)
6 6 5其他一些特殊效應(236)
6 6 6等比例縮小規則(239)
6 7MOSFET的擊穿特性(241)
6 7 1柵調製擊穿(241)
6 7 2溝道雪崩擊穿(242)
6 7 3寄生NPN管擊穿(243)
6 7 4漏源穿通效應(245)
6 7 5柵介質擊穿(245)
6 7 6輕摻雜漏結構(246)
思考題6(248)
習題6(249)
第7章新型場效應晶體管(251)
7 1SOIMOSFET(251)
7 1 1SOI襯底的製備(252)
7 1 2PDSOI MOSFET(254)
7 1 3FDSOI MOSFET(256)
7 2FinFET(267)
7 2 1FinFET的結構及分類(267)
7 2 2FinFET的工作原理及優勢(269)
7 2 3多柵FinFET製造技術(270)
7 3多柵FinFET器件物理及性能(274)
7 3 1單柵SOI MOSFET(275)
7 3 2雙柵SOI FinFET(276)
7 3 3四柵SOI FinFET(276)
7 3 4修正的特徵長度λN(277)
7 3 5多柵FinFET的驅動電流(279)
7 3 6多柵FinFET的角效應(280)
7 3 7SOI和體硅FinFET性能比較(282)
7 4GAA FET(283)
7 4 1GAA FET的結構及原理(284)
7 4 2納米線製造工藝(286)
7 4 3納米線溝道的量子效應(288)
7 4 4GAA FET的IV模型(295)
思考題7(296)
習題7(297)
附錄(298)
附錄ASi、Ge、GaAs和GaP電阻率與雜質濃度關係(298)
附錄BSi、Ge、GaAs中載流子遷移率與雜質濃度關係(299)
附錄CSi、Ge和GaAs的重要性質(T=300 K)(300)
附錄D常用半導體的性質(301)
附錄E常用物理常數(304)
附錄F國際單位制(SI單位)(305)
附錄G單位詞頭(306)
參考文獻(307)

前言/序言
前言
CMOS集成電路已發展到納米量級，各種新型器件結構和工藝不斷湧現，發展集成電路晶元技術已然成為我國重要的發展戰略。為適應納米時代集成電路發展的需求，在培養學生掌握微電子器件基本結構、工作原理、主要特性和基本設計技能的基礎上，讓學生了解各種新型納米級場效應晶體管的結構、原理以及電特性，以拓寬學生的視野並加深對基礎知識的理解顯得十分必要。故此，在多年教學實踐和科研工作基礎上，編寫了這本包括新型小尺寸場效應晶體管的《半導體器件物理》教材。本書共分七章，第1章為半導體物理基礎，為後面章