半導體器件基礎：國外電子通信教材

第一部分  半導體基礎
第1章  半導體概要
1.1  半導體材料的特性
1.1.1  材料的原子構(gòu)成
1.1.2  純度
1.1.3  結(jié)構(gòu)
1.2  晶體結(jié)構(gòu)
1.2.1  單胞的概念
1.2.2  三維立方單胞
1.2.3  半導體晶格
1.2.4  密勒指數(shù)
1.3  晶體的生長
1.3.1  超純硅的獲取
1.3.2  單晶硅的形成
1.4  小結(jié)
習題
第2章  載流子模型
2.1  量子化概念
2.2  半導體模型
2.2.1  價鍵模型
2.2.2  能帶模型
2.2.3  載流子
2.2.4  帶隙和材料分類
2.3  載流子的特性
2.3.1  電荷
2.3.2  有效質(zhì)量
2.3.3  本征材料內(nèi)的載流子數(shù)
2.3.4  載流子數(shù)的控制—摻雜
2.3.5  與載流子有關的術(shù)語
2.4  狀態(tài)和載流子分布
2.4.1  態(tài)密度
2.4.2  費米分布函數(shù)
2.4.3  平衡載流子分布
2.5  平衡載流子濃度
2.5.1  n型和p型的公式
2.5.2  n型和p型表達式的變換
2.5.3  ni和載流子濃度乘積np
2.5.4  電中性關系
2.5.5  載流子濃度的計算
2.5.6  費米能級EF的確定
2.5.7  載流子濃度與溫度的關系
2.6  小結(jié)
習題
第3章  載流子輸運
3.1  漂移
3.1.1  漂移的定義與圖像
3.1.2  漂移電流
3.1.3  遷移率
3.1.4  電阻率
3.1.5  能帶彎曲
3.2  擴散
3.2.1  擴散的定義與圖像
3.2.2  熱探針測量法
3.2.3  擴散和總電流
3.2.4  擴散系數(shù)與遷移率的關系
3.3  復合-產(chǎn)生
3.3.1  復合-產(chǎn)生的定義與圖像
3.3.2  動量分析
3.3.3  R-G統(tǒng)計
3.3.4  少子壽命
3.4  狀態(tài)方程
3.4.1  連續(xù)性方程
3.4.2  少子的擴散方程
3.4.3  問題的簡化和解答
3.4.4  解答問題
3.5  補充的概念
3.5.1  擴散長度
3.5.2  準費米能級
3.6  小結(jié)
習題
第4章  器件制備基礎
4.1  制備過程
4.1.1  氧化
4.1.2  擴散
4.1.3  離子注入
4.1.4  光刻
4.1.5  薄膜淀積
4.1.6  外延
4.2  器件制備實例
4.2.1  pn結(jié)二極管的制備
4.2.2  計算機CPU的工藝流程
4.3  小結(jié)
第一部分補充讀物和復習
可選擇的/補充的閱讀資料列表
圖的出處/引用的參考文獻
術(shù)語復習一覽表
第一部分—復習題和答案
第二部分A  pn結(jié)二極管
第5章  pn結(jié)的靜電特性
5.1  前言
5.1.1  結(jié)的相關術(shù)語/理想雜質(zhì)分布
5.1.2  泊松方程
5.1.3  定性解
5.1.4  內(nèi)建電勢（Vbi）
5.1.5  耗盡近似
5.2  定量的靜電關系式
5.2.1  假設和定義
5.2.2  VA = 0條件下的突變結(jié)
5.2.3  VA≠0條件下的突變結(jié)
5.2.4  結(jié)果分析
5.2.5  線性緩變結(jié)
5.3  小結(jié)
習題
第6章  pn結(jié)二極管：I-V特性
6.1  理想二極管方程
6.1.1  定性推導
6.1.2  定量求解方案
6.1.3  嚴格推導
6.1.4  結(jié)果分析
6.2  與理想情況的偏差
6.2.1  理想理論與實驗的比較
6.2.2  反向偏置的擊穿
6.2.3  復合-產(chǎn)生電流
6.2.4  VA→Vbi時的大電流現(xiàn)象
6.3  一些需要特別考慮的因素
6.3.1  電荷控制方法
6.3.2  窄基區(qū)二極管
6.4  小結(jié)
習題
第7章  pn結(jié)二極管：小信號導納
7.1  引言
7.2  反向偏置結(jié)電容
7.2.1  基本信息
7.2.2  C-V關系
7.2.3  參數(shù)提取和雜質(zhì)分布
7.2.4  反向偏置電導
7.3  正向偏置擴散導納
7.3.1  基本信息
7.3.2  導納關系式
7.4  小結(jié)
習題
第8章  pn結(jié)二極管：瞬態(tài)響應
8.1  瞬態(tài)關斷特性
8.1.1  引言
8.1.2  定性分析
8.1.3  存貯延遲時間
8.1.4  總結(jié)
8.2  瞬態(tài)開啟特性
8.3  小結(jié)
習題
第9章  光電二極管
9.1  引言
9.2  光電探測器
9.2.1  pn結(jié)光電二極管
9.2.2  p-i-n和雪崩光電二極管
9.3  太陽能電池
9.3.1  太陽能電池基礎
9.3.2  效率研究
9.3.3  太陽能電池工藝
9.4  LED
9.4.1  概述
9.4.2  商用LED
9.4.3  LED封裝和光輸出
第二部分B  BJT和其他結(jié)型器件
第10章  BJT 基礎知識
10.1  基本概念
10.2  制備工藝
10.3  靜電特性
10.4  工作原理簡介
10.5  特性參數(shù)
10.6  小結(jié)
習題
第11章  BJT靜態(tài)特性
11.1  理想晶體管模型
11.1.1  求解方法
11.1.2  通用解（W為任意值）
11.1.3  簡化關系式（W  LB）
11.1.4  埃伯斯-莫爾方程和模型
11.2  理論和實驗的偏差
11.2.1  理想特性與實驗的比較
11.2.2  基區(qū)寬度調(diào)制
11.2.3  穿通
11.2.4  雪崩倍增和擊穿
11.2.5  幾何效應
11.2.6  復合－產(chǎn)生電流
11.2.7  緩變基區(qū)
11.2.8  品質(zhì)因素
11.3  現(xiàn)代BJT結(jié)構(gòu)
11.3.1  多晶硅發(fā)射極BJT
11.3.2  異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT）
11.4  小結(jié)
習題
第12章  BJT動態(tài)響應模型
12.1  小信號等效電路
12.1.1  普遍的四端模型
12.1.2  混合p模型
12.2  瞬態(tài)（開關）響應
12.2.1  定性研究
12.2.2  電荷控制關系式
12.2.3  定量分析
12.2.4  實際的瞬態(tài)過程
12.3  小結(jié)
習題
第13章  PNPN器件
13.1  可控硅整流器（SCR）
13.2  SCR工作原理
13.3  實際的開/關研究
13.3.1  電路工作
13.3.2  附加觸發(fā)機制
13.3.3  短路陰極結(jié)構(gòu) 
13.3.4  di/dt和du /dt效應
13.3.5  觸發(fā)時間
13.3.6  開關的優(yōu)點/缺點
13.4  其他的PNPN器件
第14章  MS接觸和肖特基二極管
14.1  理想的MS接觸
14.2  肖特基二極管
14.2.1  靜電特性
14.2.2  I-V特性
14.2.3  交流響應
14.2.4  瞬態(tài)響應
14.3  實際的MS接觸
14.3.1  整流接觸
14.3.2  歐姆接觸
14.4  小結(jié)
習題
第二部分補充讀物和復習
可選擇的/補充的閱讀資料列表
圖的出處 / 引用的參考文獻
術(shù)語復習一覽表
第二部分—復習題和答案
第三部分  場效應器件
第15章  場效應導言—J-FET和MESFET
15.1  引言
15.2  J-FET
15.2.1  簡介
15.2.2  器件工作的定性理論
15.2.3  定量的ID-VD關系
15.2.4  交流響應
15.3  MESFET
15.3.1  基礎知識
15.3.2  短溝效應
15.4  小結(jié)
習題
第16章  MOS結(jié)構(gòu)基礎
16.1  理想MOS結(jié)構(gòu)的定義
16.2  靜電特性—定性描述
16.2.1  圖示化輔助描述
16.2.2  外加偏置的影響
16.3  靜電特性—定量公式
16.3.1  半導體靜電特性的定量描述
16.3.2  柵電壓關系
16.4  電容-電壓特性
16.4.1  理論和分析
16.4.2  計算和測試
16.5  小結(jié)
習題
第17章  MOSFET器件基礎
17.1  工作機理的定性分析
17.2  ID-VD特性的定量分析
17.2.1  預備知識
17.2.2  平方律理論
17.2.3  體電荷理論
17.2.4  薄層電荷和精確電荷理論
17.3  交流響應
17.3.1  小信號等效電路
17.3.2  截止頻率
17.3.3  小信號特性
17.4  小結(jié)
習題
第18章  非理想MOS
18.1  金屬－半導體功函數(shù)差
18.2  氧化層電荷
18.2.1  引言
18.2.2  可動離子
18.2.3  固定電荷
18.2.4  界面陷阱
18.2.5  誘導的電荷
18.2.6  芕G總結(jié)
18.3  MOSFET的閾值設計
18.3.1  VT表達式
18.3.2  閾值、術(shù)語和工藝
18.3.3  閾值調(diào)整
18.3.4  背偏置效應
18.3.5  閾值總結(jié)
習題
第19章  現(xiàn)代場效應管結(jié)構(gòu)
19.1  小尺寸效應
19.1.1  引言
19.1.2  閾值電壓改變
19.1.3  寄生雙極晶體管效應
19.1.4  熱載流子效應
19.2  精選的器件結(jié)構(gòu)概況
19.2.1  MOSFET結(jié)構(gòu)
19.2.2  MODFET（HEMT）
習題
第三部分補充讀物和復習
可選擇的/補充的閱讀資料列表
圖的出處/引用的參考文獻
術(shù)語復習一覽表
第三部分—復習題和答案
附錄A  量子力學基礎
附錄B  MOS半導體靜電特性—精確解
附錄C  MOS C -V補充
附錄D  MOS I -V補充
附錄E  符號表
附錄F  MATLAB程序源代碼