半导体物理基础教程
内容全面,通俗易懂,适用于少学时;理论联系实际;注重激发学生兴趣;教辅材料完备!课件处为本书PPT、教学建议、期末试题样卷及答案

作者:郭子政

丛书名:全国普通高校电子信息与电气学科基础规划教材

定价:29元

印次:1-8

ISBN:9787302459040

出版日期:2017.02.01

印刷日期:2023.08.04

图书责编:曾珊

图书分类:零售

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本书全面介绍半导体物理学的基本理论,以物理科学、材料科学与工程、电子技术的眼光全面审视半导体物理的发展过程和进展情况。 本书内容包括半导体的晶体结构、常见半导体的能带结构、半导体中杂质和缺陷效应、载流子的统计计算方法、半导体导电特性、光电导效应、光伏效应、金属半导体的接触特性、半导体同质PN结、半导体异质结构、MOS结构的特性及应用、半导体发光特性、半导体量子限域效应、半导体磁效应、半导体隧穿效应等,以及建立在此基础之上的各种半导体器件的原理和应用问题。 本书可作为高等院校电子信息类本科专业的半导体物理课程教材,也可供相关科技人员参考.

郭子政 教授,理学院应用物理系主任。研究领域:1. 凝聚态理论;2. 计算机模。主持参加国家级、部省级科研课题10余项,发表论文90多篇,其中被SCI、EI收录20余篇。参编、编著教材2部。

前言 20世纪是发明的世纪。半导体科学和技术在这个发明的世纪中无疑是主角。关于这一点可以从诺贝尔奖的历史中窥见一斑。 1909年,布劳恩(Carl Braun)因为无线电报的发明而与马可尼一道获得了诺贝尔奖,布劳恩的贡献包括半导体整流效应的发现,这对于信号检测非常重要。 1956年,Bell实验室的肖克莱(W.B.Shockley)、巴丁(J.Bardeen)和布拉顿(W.H.Brattain)因为发明半导体晶体管(1948年)获得诺贝尔物理学奖。 肖克莱后来被称作“硅谷之父”,他在1958—1960年任肖克莱晶体管公司经理,管理着硅谷的第一家半导体企业。他手下曾出现过诺伊斯、摩尔这样的IT精英人物,他们曾创办仙童公司和英特尔公司。而巴丁是历史上唯一一个两次获得诺贝尔物理学奖的人,他将低温超导的BCS理论这样的财富留给了后人。 1973年,IBM公司的江崎玲玉奈(L.Easki)因为发现半导体量子隧道效应获得诺贝尔物理学奖。 1978年,当时还在Bell实验室,后来在普林斯顿大学的安德森(P.W.Anderson)和英国剑桥大学卡文迪许教授和物理系主任的莫特(N.F.Mott)因为发现金属和半导体中的无序效应及量子输运获得诺贝尔物理学奖。 1985年,德国马普固体物理研究所所长克林青(K.von Klitzing)因为发现半导体二维结构中的整数量子霍尔效应获得诺贝尔物理学奖。 1998年,当时还在Bell实验室,后来分别在哥伦比亚大学、普林斯顿大学和斯坦福大学的斯托默(H.L.Strmer)、崔琦(D.C.Tsui)、劳克林(R.B.Laughl...

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第1章半导体晶体结构

1.1晶体与非晶体

1.2晶体结构

1.3半导体的晶体结构

习题

第2章半导体的能带

2.1能带的形成

2.2半导体中电子共有化运动与能带的量子力学描述

2.3半导体中的E(k)~k关系及有效质量

2.4硅、锗和砷化镓的能带结构

2.5本征半导体、本征激发和空穴

2.6能带理论应用举例

习题

第3章杂质半导体和杂质能级

3.1间隙式杂质和替位式杂质

3.2施主和受主

3.3杂质补偿

3.4深能级杂质

习题

第4章半导体中的平衡载流子

4.1加权求和和加权平均

4.2理想气体分子按速率的分布

4.3导带电子浓度与价带空穴浓度

4.4本征载流子浓度与本征费米能级

4.5杂质半导体的载流子浓度

习题

第5章半导体中载流子的输运现象

5.1半导体中载流子的运动形式

5.1.1无规则运动——热运动

5.1.2有规则运动

5.2主要散射机构以及迁移率与平均自由时间的关系

5.3迁移率、电阻率与杂质浓度和温度的关系

5.4强电场效应

5.5耿氏效应

5.5.1伏安特性

5.5.2νd~ε特性

5.5.3双谷模型理论

习题

第6章非平衡载流子

6.1过剩载流子及其产生与复合

6.2非平衡载流子的寿命

6.3准费米能级

6.4载流子的扩散运动、爱因斯坦关系

6.5连续性方程

习题

第7...

在过去半个多世纪的时间里,半导体物理的研究揭示出许多崭新的物理现象(比如量子隧道效应、量子霍尔效应等等), 并多次获得诺贝尔物理学奖。半导体物理的研究还为人类社会特别是信息社会的发展奠定了几乎全部的基础和支柱(从信息的接受,处理,发射到传输无一不是基于半导体器件)。在这样一个半导体时代,越来越多的人希望能对周围的技术、仪器的原理有所了解。
本书尝试用一种通俗易懂的方式和语言介绍半导体物理学的基础理论和器件应用,为那些立志从事微电子科学与技术领域的进一步学习和研发的读者奠定基础。