半导体物理学 第7版【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

半导体物理学 第7版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

主要参数符号表1

第1章 半导体中的电子状态6

半导体的晶格结构和结合性质6

金刚石型结构和共价键6

闪锌矿型结构和混合键7

纤锌矿型结构8

半导体中的电子状态和能带9

原子的能级和晶体的能带9

半导体中电子的状态和能带11

导体、半导体、绝缘体的能带15

半导体中电子的运动有效质量17

半导体中E（k）与k的关系17

半导体中电子的平均速度18

半导体中电子的加速度18

有效质量的意义19

本征半导体的导电机构空穴20

回旋共振22

k空间等能面22

回旋共振24

硅和锗的能带结构26

硅和锗的导带结构26

硅和锗的价带结构28

Ⅲ-V族化合物半导体的能带结构30

锑化铟的能带结构31

砷化镓的能带结构31

磷化镓和磷化铟的能带结构32

混合晶体的能带结构32

Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的能带结构33

二元化合物的能带结构33

混合晶体的能带结构34

Si1-xGex合金的能带35

宽禁带半导体材料37

GaN,AlN的晶格结构和能带37

SiC的晶格结构与能带40

习题43

参考资料43

第2章 半导体中杂质和缺陷能级45

硅、锗晶体中的杂质能级45

替位式杂质间隙式杂质45

施主杂质、施主能级46

受主杂质、受主能级48

浅能级杂质电离能的简单计算49

杂质的补偿作用50

深能级杂质51

Ⅲ-Ⅴ族化合物中的杂质能级54

氮化镓、氮化铝、碳化硅中的杂质能级59

缺陷、位错能级61

点缺陷61

位错62

习题64

参考资料64

第3章 半导体中载流子的统计分布66

状态密度66

k空间中量子态的分布67

状态密度67

费米能级和载流子的统计分布69

费米分布函数69

玻耳兹曼分布函数71

导带中的电子浓度和价带中的空穴浓度72

载流子浓度乘积n0p075

本征半导体的载流子浓度75

杂质半导体的载流子浓度78

杂质能级上的电子和空穴78

n型半导体的载流子浓度79

一般情况下的载流子统计分布88

简并半导体93

简并半导体的载流子浓度93

简并化条件94

低温载流子冻析效应96

禁带变窄效应97

电子占据杂质能级的概率99

电子占据杂质能级概率的讨论99

求解统计分布函数101

习题102

参考资料104

第4章 半导体的导电性106

载流子的漂移运动和迁移率106

欧姆定律106

漂移速度和迁移率107

半导体的电导率和迁移率108

载流子的散射109

载流子散射的概念109

半导体的主要散射机构110

迁移率与杂质浓度和温度的关系116

平均自由时间和散射概率的关系116

电导率、迁移率与平均自由时间的关系117

迁移率与杂质和温度的关系119

电阻率及其与杂质浓度和温度的关系123

电阻率和杂质浓度的关系123

电阻率随温度的变化125

玻耳兹曼方程、电导率的统计理论126

玻耳兹曼方程126

弛豫时间近似128

弱电场近似下玻耳兹曼方程的解129

球形等能面半导体的电导率130

强电场下的效应、热载流子131

欧姆定律的偏离131

平均漂移速度与电场强度的关系133

多能谷散射、耿氏效应137

多能谷散射、体内负微分电导137

高场畴区及耿氏振荡139

习题141

参考资料143

第5章 非平衡载流子145

非平衡载流子的注入与复合145

非平衡载流子的寿命147

准费米能级148

复合理论149

直接复合150

间接复合152

表面复合158

俄歇复合159

陷阱效应162

载流子的扩散运动164

载流子的漂移扩散，爱因斯坦关系式169

连续性方程式171

硅的少数载流子寿命与扩散长度176

习题178

参考资料179

第6章 pn结181

pn结及其能带图181

pn结的形成和杂质分布181

空间电荷区183

pn结能带图183

pn结接触电势差185

pn结的载流子分布185

pn结电流电压特性187

非平衡状态下的pn结187

理想pn结模型及其电流电压方程190

影响pn结电流电压特性偏离理想方程的各种因素193

pn结电容198

pn结电容的来源198

突变结的势垒电容199

线性缓变结的势垒电容204

扩散电容207

pn结击穿208

雪崩击穿208

隧道击穿（齐纳击穿）209

热电击穿211

pn结隧道效应211

习题213

参考资料214

第7章 金属和半导体的接触216

金属半导体接触及其能级图216

金属和半导体的功函数216

接触电势差217

表面态对接触势垒的影响219

金属半导体接触整流理论221

扩散理论222

热电子发射理论225

镜像力和隧道效应的影响227

肖特基势垒二极管230

少数载流子的注入和欧姆接触230

少数载流子的注入230

欧姆接触232

习题233

参考资料234

第8章 半导体表面与MIS结构235

表面态235

表面电场效应238

空间电荷层及表面势239

表面空间电荷层的电场、电势和电容240

MIS结构的C-V特性248

理想MIS结构的C-V特性249

金属与半导体功函数差对MIS结构C-V特性的影响253

绝缘层中电荷对MIS结构C-V特性的影响254

硅-二氧化硅系统的性质256

二氧化硅中的可动离子257

二氧化硅层中的固定表面电荷258

在硅-二氧化硅界面处的快界面态259

二氧化硅中的陷阱电荷261

表面电导及迁移率262

表面电导262

表面载流子的有效迁移率263

表面电场对pn结特性的影响264

表面电场作用下pn结的能带图264

表面电场作用下pn结的反向电流267

表面电场对pn结击穿特性的影响269

表面钝化270

习题270

参考资料271

第9章 半导体异质结构272

半导体异质结及其能带图272

半导体异质结的能带图272

突变反型异质结的接触电势差及势垒区宽度278

突变反型异质结的势垒电容281

突变同型异质结的若干公式282

半导体异质pn结的电流电压特性及注入特性283

突变异质pn结的电流-电压特性283

异质pn结的注入特性287

半导体异质结量子阱结构及其电子能态与特性289

半导体调制掺杂异质结构界面量子阱289

双异质结间的单量子阱结构292

双势垒单量子阱结构及共振隧穿效应296

半导体应变异质结构297

应变异质结297

应变异质结构中应变层材料能带的改性298

GaN基半导体异质结构300

GaN,AlGaN和InGaN的极化效应300

A1xGa1-xN/GaN异质结构中二维电子气的形成301

InxGa1-xN/GaN异质结构304

半导体超晶格305

习题309

参考资料310

第10章 半导体的光学性质和光电与发光现象313

半导体的光学常数313

折射率和吸收系数313

反射系数和透射系数316

半导体的光吸收317

本征吸收317

直接跃迁和间接跃迁318

其他吸收过程321

半导体的光电导324

附加电导率324

定态光电导及其弛豫过程325

光电导灵敏度及光电导增益328

复合和陷阱效应对光电导的影响328

本征光电导的光谱分布330

杂质光电导331

半导体的光生伏特效应331

pn结的光生伏特效应332

光电池的电流电压特性332

半导体发光334

辐射跃迁334

发光效率337

电致发光激发机构338

半导体激光339

自发辐射和受激辐射339

分布反转340

pn结激光器原理341

激光材料344

半导体异质结在光电子器件中的应用345

单异质结激光器345

双异质结激光器345

大光学腔激光器346

习题347

参考资料348

第11章 半导体的热电性质350

热电效应的一般描述350

塞贝克效应350

珀耳帖效应351

汤姆逊效应351

塞贝克系数、珀耳帖系数和汤姆逊系数间的关系352

半导体的温差电动势率353

一种载流子的绝对温差电动势率353

两种载流子的绝对温差电动势率356

两种材料的温差电动势率357

半导体的珀耳帖效应358

半导体的汤姆逊效应360

半导体的热导率360

载流子对热导率的贡献361

声子对热导率的贡献363

半导体热电效应的应用364

习题365

参考资料365

第12章 半导体磁和压阻效应366

霍耳效应366

一种载流子的霍耳效应366

载流子在电磁场中的运动368

两种载流子的霍耳效应371

霍耳效应的应用372

磁阻效应374

物理磁阻效应374

几何磁阻效应376

磁阻效应的应用377

磁光效应378

朗道（Landau）能级378

带间磁光吸收380

量子化霍耳效应381

热磁效应383

爱廷豪森效应383

能斯脱效应384

里纪-勒杜克效应385

光磁电效应385

光扩散电势差385

光磁电效应387

压阻效应389

压阻系数390

液体静压强作用下的效应391

单轴拉伸或压缩下的效应393

压阻效应的应用395

习题397

参考资料398

第13章 非晶态半导体399

非晶态半导体的结构399

非晶态半导体中的电子态402

无序体系中电子态的定域化402

迁移率边404

非晶态半导体的能带模型404

非晶态半导体的化学键结构405

非晶态半导体中的缺陷、隙态与掺杂效应407

四面体结构非晶态半导体中的缺陷和隙态407

硫系非晶态半导体的缺陷与缺陷定域态409

Ⅳ族元素非晶态半导体的掺杂效应412

非晶态半导体中的电学性质413

非晶态半导体的导电机理413

非晶态半导体的漂移迁移率417

非晶态半导体的弥散输运过程418

非晶态半导体中的光学性质420

非晶态半导体的光吸收420

非晶态半导体的光电导422

a-SiH的pn结与金属-半导体接触特性424

参考资料425

附录A常用物理常数和能量表达变换表427

附录B半导体材料物理性质表428

参考资料434