半导体物理基础

蒋玉龙 主编

目录

  • 第一章 固体物理导论
    • ● 1.1 晶体结构
      • ● 1.1.1 晶体的基本特点
      • ● 1.1.2 原子的周期性阵列
      • ● 1.1.3 点阵的基本类型
      • ● 1.1.4 晶面指数系统
      • ● 1.1.5 常见晶体结构范例
    • ● 1.2 晶体衍射和倒易点阵
      • ● 1.2.1 布喇格定律
      • ● 1.2.2 倒易点阵
      • ● 1.2.3 布里渊区
      • ● 1.2.4 倒易点阵的范例
    • ● 1.3 自由电子费米气体
      • ● 1.3.1 一维情况下的能级和轨道密度
      • ● 1.3.2 温度对费米－狄拉克分布的影响
      • ● 1.3.3 三维情况下的自由电子气
    • ● 1.4 能带
      • ● 1.4.1 近自由电子模型
      • ● 1.4.2 能隙的起因
      • ● 1.4.3 布洛赫函数
      • ● 1.4.4 克朗尼格－朋奈模型
      • ● 1.4.5 能带中轨道的数目
      • ● 1.4.6 金属和绝缘体
    • ● 1.5 半导体晶体
      • ● 1.5.1 能带隙
      • ● 1.5.2 重要半导体材料Si单晶的介绍
    • ● 1.6 第一章在线练习
  • 第二章 半导体中的电子状态
    • ● 2.1 半导体中电子的运动  有效质量
      • ● 2.1.1 半导体中E-k的关系
      • ● 2.1.2 半导体中电子的平均速度
      • ● 2.1.3 半导体中电子的加速度
      • ● 2.1.4 有效质量的意义
    • ● 2.2 本征半导体的导电机构  空穴
      • ● 2.2.1 空穴
      • ● 2.2.2 本征半导体的导电机构
    • ● 2.3 回旋共振和等能面
      • ● 2.3.1 一般情况下的等能面方程
      • ● 2.3.2 回旋共振
    • ● 2.4 硅和锗的能带结构
      • ● 2.4.1 硅的导带结构
      • ● 2.4.2 硅的能带结构
      • ● 2.4.3 锗的能带结构
      • ● 2.4.4 能带结构与温度的关系
    • ● 2.4 第二章在线练习
  • 第三章 半导体中杂质和缺陷能级
    • ● 3.1 硅、锗晶体中的杂质能级
      • ● 3.1.1 替位式杂质和间隙式杂质
      • ● 3.1.2 施主杂质 施主能级 受主杂质 受主能级
      • ● 3.1.3 杂质浅能级电离能的简单计算
      • ● 3.1.4 杂质的补偿作用
      • ● 3.1.5 深能级杂质
    • ● 3.2 III－V族化合物中的杂质能级
      • ● 3.2.1 GaAs中的杂质
    • ● 3.3 缺陷、位错能级
      • ● 3.3.1 点缺陷
      • ● 3.3.2 线缺陷－位错
    • ● 3.4第三章在线练习
  • 第四章 半导体载流子的平衡态统计分布
    • ● 4.1 状态密度
      • ● 4.1.1 复习：三维情况下的自由电子气
      • ● 4.1.2 状（能）态密度的定义
      • ● 4.1.3 状（能）态密度的汇总
    • ● 4.2 费米能级和载流子的统计分布
      • ● 4.2.1费米分布函数fe
      • ● 4.2.2 导带电子和价带空穴浓度
    • ● 4.3 本征半导体中的载流子统计
      • ● 4.3.1 本征载流子浓度ni
      • ● 4.3.2 本征半导体的费米能级位置
    • ● 4.4 杂质半导体中的载流子统计
      • ● 4.4.1 非补偿情形（单一杂质）
      • ● 4.4.2 补偿情形
    • ● 4.5 简并半导体
      • ● 4.5.1 简并的出现
      • ● 4.5.2 简并半导体的载流子浓度
      • ● 4.5.3 简并化条件
      • ● 4.5.4 简并时杂质的电离
    • ● 4.6 第四章在线练习
  • 第五章 半导体中载流子的输运
    • ● 5.1 载流子的漂移运动
      • ● 5.1.1 电导的微观理论
      • ● 5.1.2 半导体的电导率和迁移率
    • ● 5.2 载流子的散射
      • ● 5.2.0 载流子散射的概念
      • ● 5.2.1 散射几率、平均自由时间及其与迁移率的关系
      • ● 5.2.2 载流子的主要散射机制
    • ● 5.3 迁移率与杂质浓度和温度的关系
      • ● 5.3.1 迁移率与杂质浓度和温度的关系
      • ● 5.3.2 电阻率与杂质浓度的关系
    • ● 5.4 强电场下的输运
      • ● 5.4.1 欧姆定律的偏离和热载流子
    • ● 5.5 第五章在线练习
  • 第六章 非平衡载流子
    • ● 6.1 非平衡载流子的注入与复合
      • ● 6.1.1 非平衡载流子
      • ● 6.1.2 附加光电导现象
      • ● 6.1.3 非平衡载流子的复合
      • ● 6.1.4 非平衡载流子的产生
    • ● 6.2 准费米能级
      • ● 6.2.1 准平衡
      • ● 6.2.2 准费米能级
    • ● 6.3 复合理论
      • ● 6.3.1 复合的分类
      • ● 6.3.2 直接复合
      • ● 6.3.3 间接复合
      • ● 6.3.4 表面复合
    • ● 6.4 陷阱效应
      • ● 6.4.1 陷阱现象
      • ● 6.4.2 成为陷阱的条件
    • ● 6.5 载流子的扩散运动
      • ● 6.5.1 一维扩散方程
      • ● 6.5.2 一维扩散方程的稳态解
      • ● 6.5.3 扩散电流
      • ● 6.5.4 例子：三维探针注入
      • ● 6.6 载流子的漂移运动、双极扩散
      • ● 6.6.1 浓度梯度引起的自建电场
      • ● 6.6.2 爱因斯坦关系
      • ● 6.6.3 丹倍效应
      • ● 6.6.4 双极扩散
    • ● 6.7 连续性方程
      • ● 6.7.1 连续性方程
      • ● 6.7.2 连续性方程的特例情况
      • ● 6.7.3 连续性方程的一般情形
    • ● 6.7 第六章在线练习
  • 第七章 pn结
    • ● 7.1 平衡pn结特性
      • ● 7.1.1 pn结的形成及杂质分布
      • ● 7.1.2 空间电荷区
      • ● 7.1.3 平衡pn结能带图
      • ● 7.1.4 pn结接触电势差
      • ● 7.1.5 pn结的载流子分布
    • ● 7.2 pn结电流电压特性
      • ● 7.2.1 pn结中的电场和电势分布
      • ● 7.2.2 非平衡pn结的能带图
      • ● 7.2.3 理想pn结的J-V关系
      • ● 7.2.4 理想pn结J-V关系的特性
      • ● 7.2.5 理想pn结J-V关系的修正
    • ● 7.3 pn结电容
      • ● 7.3.1 势垒电容
      • ● 7.3.2 扩散电容 (正向偏压)
    • ● 7.4 pn结的击穿
      • ● 7.4.1 雪崩击穿
      • ● 7.4.2 齐纳击穿（隧道击穿）
    • ● 7.5 pn结隧道效应
      • ● 7.5.1 简并pn结的能带图
      • ● 7.5.2 Esaki 二极管
    • ● 第七章在线练习
  • 第八章 金半接触
    • ● 8.1 金半接触的能带图
      • ● 8.1.1 功函数和电子亲合能
      • ● 8.1.2 接触电势差
      • ● 8.1.3 表面态对接触势垒的影响
      • ● 8.1.4 势垒区的电势分布
      • ● 8.1.5 肖特基接触的势垒电容
    • ● 8.2 金半接触的整流输运理论
      • ● 8.2.1 扩散理论
      • ● 8.2.2 热电子发射理论
      • ● 8.2.3 镜像力影响
      • ● 8.2.4 隧道效应影响
      • ● 8.2.5 pn结和肖特基势垒二极管
    • ● 8.3 少子注入和欧姆接触
      • ● 8.3.1 少子注入
      • ● 8.3.2 欧姆接触
    • ● 8.4 第八章在线练习
  • 第九章 半导体表面与MIS结构
    • ● 9.1 表面态概念
      • ● 9.1.1 表面的特殊性
      • ● 9.1.2 理想表面
      • ● 9.1.3 真实表面
    • ● 9.2 表面电场效应
      • ● 9.2.1 空间电荷层
      • ● 9.2.2 空间电荷层中的泊松方程
      • ● 9.2.3 半导体表面电场、电势和电容
      • ● 9.2.4 半导体表面层的五种基本状态
    • ● 9.3 Si-SiO2系统的性质
      • ● 9.3.1  Si-SiO2系统中的电荷状态
    • ● 9.4 MIS结构的C-V特性
      • ● 9.4.1  MIS电容结构的能带图
      • ● 9.4.2  理想MIS电容的C－V特性
      • ● 9.4.3  实际MIS电容的C－V特性
    • ● 9.5 表面电导及迁移率
      • ● 9.5.1  表面电导
    • ● 9.6 第九章在线练习
  • 第十章 异质结 霍耳效应
    • ● 10.1 异质结
      • ● 10.1.1 异质结的分类
      • ● 10.1.2 异质结的能带图
    • ● 10.2 霍耳效应
      • ● 10.2.1 一种载流子的霍耳效应
      • ● 10.2.2 考虑速度统计分布后一种载流子的霍耳效应
      • ● 10.2.3 两种载流子的霍耳效应
    • ● 10.3 第十章在线练习
10.2 霍耳效应