半导体物理性能手册 第1卷 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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日足立贞夫 著

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出版社： 哈尔滨工业大学出版社

ISBN：9787560345130

商品编码：29494279577

包装：平装

出版时间：2014-04-01

基本信息

书名：半导体物理性能手册 第1卷

定价：198.00元

作者：(日)足立贞夫

出版社：哈尔滨工业大学出版社

出版日期：2014-04-01

ISBN：9787560345130

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《半导体物理性能手册(第1卷)(英文版)》系Springer手册精选原版系列。《半导体物理性能手册(第1卷)(英文版)》主要包括Diamond（C）、Silicon（Si）、Germanium（C）、Gray Tin（a—Sn）、Cubic Silicon Carbide（3C—SiC）、Hexagonal Silicon Carbide（2H—，4H—，6H—SiC，etc.）、Rhombohedral Silicon Carbide（15R—，21R—，24R—SiC，etc.）等内容。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电子元器件实用指南》 内容简介 《电子元器件实用指南》是一本集理论、实践与应用为一体的综合性著作，旨在为电子工程专业人士、技术爱好者以及相关领域的研究者提供全面、深入且实用的技术参考。本书聚焦于现代电子系统中至关重要的各类元器件，从基本原理的阐述到实际选型、使用与故障排除，力求覆盖电子元器件领域的各个关键方面。 本书内容结构清晰，共分为六大部分，每个部分都围绕一个核心的元器件类别展开，并辅以大量的图表、数据和实例，力求将复杂的概念以最直观、易懂的方式呈现。 第一部分：半导体器件基础与应用 本部分是全书的基石，深入剖析了半导体材料的特性及其在电子器件中的应用。内容涵盖了PN结的形成机理、正向与反向偏置特性、齐纳击穿和雪崩击穿的原理。在此基础上，本书详细介绍了二极管的各种类型，包括整流二极管、稳压二极管（齐纳二极管）、变容二极管、肖特基二极管、发光二极管（LED）和光电二极管等。对于每种二极管，本书都深入探讨了其工作原理、主要参数（如反向漏电流、击穿电压、结电容、峰值电流、正向压降等）、典型应用电路（如整流电路、稳压电路、检波电路、开关电路、光电耦合电路等）以及选型注意事项。 继而，本部分将重点移至半导体三极管。详细介绍了双极结型晶体管（BJT）的结构（NPN和PNP）、工作原理（截止区、放大区、饱和区）、各种工作模式（共发射极、共集电极、共基极）的输入输出特性曲线，并深入阐述了晶体管的放大作用和开关作用。本书还涵盖了场效应晶体管（FET），包括结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。对于MOSFET，特别强调了其不同类型（N沟道、P沟道、增强型、耗尽型）的结构、工作原理、阈值电压、跨导等关键参数，以及在数字电路和模拟电路中的广泛应用。 此外，本部分还触及了其他重要的半导体器件，如可控硅（SCR）及其触发原理和应用，以及场效应晶体管阵列（如CMOS）在集成电路中的基础作用。理论知识与实际应用紧密结合，旨在让读者深刻理解半导体器件的核心功能及其在电路设计中的作用。 第二部分：集成电路（IC）核心器件与类型 本部分专注于现代电子系统的“大脑”——集成电路。首先，本书介绍了集成电路的基本概念、分类（模拟IC、数字IC、混合信号IC）以及其制造工艺（如平面工艺）。 在模拟IC方面，本书详细阐述了运算放大器（Op-amp）的理想模型、实际特性、关键参数（如开环增益、输入失调电压、输入偏置电流、共模抑制比、转换速率等），以及其在各种经典应用电路中的设计思路，例如反相放大器、同相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器、比较器等。同时，也介绍了电压比较器、数据转换器（ADC和DAC）的基本原理和应用。 在数字IC方面，本书系统介绍了逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的功能、真值表和电路实现。在此基础上，深入探讨了组合逻辑电路（如译码器、编码器、多路选择器、数据分配器）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器、移位寄存器）的设计与应用。本书还介绍了各种数字集成电路系列（如TTL、CMOS）的特点和功耗差异。 此外，本部分还介绍了专用的集成电路，如微控制器（MCU）和微处理器（MPU）的基本架构和指令集概念，以及各类接口IC（如SPI, I2C, UART）的工作原理和通信协议，为读者理解复杂的电子系统提供了坚实的基础。 第三部分：无源元件的精细解析 与有源元件不同，无源元件不提供能量增益，但它们在电路中扮演着不可或缺的角色。本部分对电阻、电容和电感这三大基本无源元件进行了详尽的分析。 在电阻方面，本书详细介绍了电阻的种类（固定电阻、可变电阻/电位器、热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻等），讨论了其材料、阻值、功率额定值、容差、温度系数等关键参数。特别地，本书还深入讲解了贴片电阻（SMD）和插件电阻在PCB布局和散热方面的考量，以及电阻在分压、限流、匹配等电路中的应用。 在电容方面，本书介绍了电容器的结构、工作原理、电容值、耐压值、漏电电流、等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（ESL）、温度特性等重要参数。详细分类讲解了陶瓷电容器（高频、低频）、电解电容器（铝电解、钽电解）、薄膜电容器（聚酯、聚丙烯）、超级电容器等不同类型电容器的特性、优缺点及适用场合。本书还着重讨论了电容器在滤波、耦合、去耦、储能、定时等电路中的作用。 在电感方面，本书介绍了电感器的结构、电感值的计算、额定电流、直流电阻、饱和电流、自谐振频率等参数。详细讲解了空心电感、铁氧体磁芯电感、工字电感、环形电感、贴片电感等不同类型电感器的特性和应用。本书特别强调了电感在滤波（如EMI滤波）、储能（如开关电源）、调谐（如射频电路）等方面的关键作用。 第四部分：信号处理与传感元件 本部分聚焦于在电子系统中用于感知、转换和处理信号的各类关键元件。 在信号处理方面，本书深入探讨了滤波器（低通、高通、带通、带阻）的工作原理，分析了其频率响应、阶数、滚降特性等关键指标，并给出了几种常见的滤波器设计和实现方法（如RC滤波器、RLC滤波器、有源滤波器）。 在传感器方面，本书系统介绍了各种类型的传感器，包括： 温度传感器： 热电偶、热敏电阻（NTC/PTC）、铂电阻（RTD）、集成温度传感器（如LM35, TMP36）。 光传感器： 光敏电阻、光电二极管、光电三极管、光耦。 压力传感器： 压阻式、电容式。 位移/接近传感器： 电感式、电容式、霍尔传感器、超声波传感器。 加速度传感器和陀螺仪： MEMS技术及其在姿态检测中的应用。 气体传感器： 半导体气体传感器、电化学气体传感器。 对于每种传感器，本书都详细阐述了其工作原理、灵敏度、量程、线性度、响应时间、工作电压等参数，并提供了相应的接口电路设计思路和数据采集方法。 第五部分：功率器件与电源管理 现代电子设备离不开高效的电源和功率管理。本部分专门探讨了与功率处理相关的器件。 在功率器件方面，本书重点介绍了功率二极管（如高压整流二极管、快恢复二极管）和功率晶体管（如电力MOSFET、IGBT），分析了它们的耐压、耐流、导通电阻、开关速度等参数，以及在开关电源、电机驱动、逆变器等大功率应用中的设计要点。 在电源管理方面，本书详细介绍了各种稳压器（线性稳压器，如78xx系列、LDO；开关稳压器，如Buck、Boost、Buck-Boost转换器）的工作原理、效率、输出精度、纹纹波抑制能力等。同时，也讨论了电池管理系统（BMS）中的关键元件，如充放电控制IC、电量计量IC等。 第六部分：连接器、PCB与电磁兼容（EMC）基础 本部分将视角从单个元器件扩展到电子系统构建的宏观层面。 在连接器方面，本书介绍了不同类型的连接器（如USB、HDMI、RJ45、端子排、排针/排母），分析了它们的接触电阻、耐压、耐流、插拔次数、防护等级等参数，并强调了在PCB设计中的合理布局和焊接要求。 在印刷电路板（PCB）方面，本书概述了PCB的设计流程，包括原理图绘制、PCB布局、布线规则，并讨论了单层板、多层板、柔性板等不同类型的PCB特性。特别地，本书强调了PCB布局对信号完整性、热管理和电磁兼容性的重要影响。 在电磁兼容（EMC）基础方面，本书介绍了电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）的基本概念，探讨了EMI产生的途径（传导、辐射）和影响，并介绍了一些基本的EMC设计原则和防护措施，例如接地、滤波、屏蔽等。 结语 《电子元器件实用指南》力求成为一本面向实践的参考书，帮助读者深刻理解各种电子元器件的工作原理，掌握其关键参数，并能在实际的电路设计和故障排除中做出明智的决策。本书不仅是电子工程师的案头必备，也是爱好者深入学习电子技术的宝贵资源。通过对书中内容的深入学习和实践，读者将能更自信地驾驭复杂的电子设计挑战，创造出更可靠、更高效的电子产品。

评分☆☆☆☆☆

我是一名理论物理背景的研究生，主要关注的是材料的量子输运现象。坦白讲，市面上很多面向工程应用的手册，往往在数学推导的严谨性上有所欠缺，公式的来源和适用条件交代得不够清楚。然而，《半导体物理性能手册 第1卷》在这方面表现得极为出色。它的傅立叶变换和格林函数在能带计算中的应用，推导过程清晰到令人赞叹。比如，它对有效质量概念的引入，不仅给出了经典的定义，还深入探讨了非抛物线能带结构下有效质量的张量特性，这对于理解高场效应下的载流子行为至关重要。我特别喜欢书中对玻尔兹曼输运方程（Boltzmann Transport Equation, BTE）的详细展开，它不仅给出了BTE本身，还清晰地解释了弛豫时间近似（Relaxation Time Approximation）的物理意义和局限性，甚至给出了蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）的初步思路。这本书在理论的深度上，完全可以作为高年级本科生或研究生的专业参考书，既能满足对物理原理的深究，又能为后续的数值计算和模型建立打下坚实的基础。这种理论深度与实用性的完美结合，是极其难得的。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我刚拿到这本《半导体物理性能手册 第1卷》的时候，心里是抱着一丝怀疑的态度的，毕竟市面上关于半导体物理的书汗牛充栋，很多都只是换汤不换药的重复。但是，当我翻开关于“缺陷工程”和“界面态”的那几章时，我立刻意识到我错了。这本书的价值在于它对“非理想状态”的精细刻画。我们都知道，在实际的半导体器件中，界面和缺陷才是决定性能上限的瓶颈。书中详细讨论了戴维斯态（Dangling Bonds）的电子结构特性，以及它们如何通过缺陷辅助隧穿影响器件的寿命和可靠性。这些内容在很多基础物理教材中往往一带而过，但在本书中却被提升到了核心地位，并且提供了大量的实验数据和计算模型进行佐证。特别是对于MOSFET的固定氧化物电荷和陷阱电荷的量化分析部分，简直是教科书级别的严谨。这让我能够更清晰地定位到我们的生产线上出现的那些“顽固”的良率问题，不再是盲目地调整工艺参数，而是能从物理根源上去解决问题。它提供了一种看待和分析半导体问题的“物理透镜”，非常犀利和实用。

评分☆☆☆☆☆

最近我们团队在尝试开发新型宽禁带半导体，比如GaN和SiC，传统基于Si的经验和模型已经不太适用了。我们急需一本能够涵盖这些新型材料特性的参考书。《半导体物理性能手册 第1卷》虽然主打基础，但它在“扩展应用”的部分给了我们极大的启发。书中专门辟出章节详细对比了III-V族和IV族半导体的带隙结构差异、载流子饱和速度的温度依赖性，以及最重要的——高电场下的非线性输运特性。对于GaN这种高电子迁移率器件（HEMT）来说，准确掌握其在工作状态下的载流子热效应和击穿机制是重中之重。这本书里关于“载流子加热效应”的描述非常生动，它不是简单地给出图表，而是通过微观动理学的角度解释了为什么载流子会偏离费米-狄拉克分布，进而影响到器件的输出功率。这使我们能够针对性地优化钝化层材料，以控制界面陷阱对高功率输出的影响。对于向下一代功率电子领域转型的工程师来说，这本书提供的跨材料体系的物理框架，比单纯罗列特定材料参数更有战略价值。

评分☆☆☆☆☆

从装帧和可读性的角度来看，这本书的设计也体现了出版方的用心良苦。作为一本工具书，我们最怕的就是图表模糊不清，或者公式印刷错误百出。《半导体物理性能手册 第1卷》的纸张质量非常好，即便是那些复杂的能带结构图和能量分布函数图，线条也清晰锐利，对比度极佳。更重要的是，它采用了非常人性化的排版，关键公式和定义都用粗体或特殊框体标出，使得在快速查阅某个特定参数时，眼睛能迅速定位。我个人尤其喜欢它在每个章节末尾设置的“历史注脚”和“现代挑战”小节，这些部分用一种更具叙事性的口吻，介绍了某个核心概念的发现历程，或者指出了当前领域尚未解决的前沿问题。这不仅仅是一本冰冷的科学参考资料，它更像是一位经验丰富的导师在和你进行一场深度对话。它教会了我如何去思考，而不是仅仅记住答案。在无数个深夜赶项目进度时，这本书始终是我最信赖的伙伴，它的可靠性和深度，是任何电子版资料都无法替代的。

评分☆☆☆☆☆

这本《半导体物理性能手册 第1卷》简直是我的救星，尤其是在我这个搞器件设计的人眼里。我过去在处理一些新型材料的迁移率和载流子复合这些基础参数时，总是得翻阅一堆零散的文献和实验报告，效率低得让人抓狂。这本书的出现，简直是把整个领域的“内功心法”都给系统化地整理出来了。比如，它对硅和锗在不同温度、不同掺杂浓度下的载流子散射机制的论述，那种深度和广度是其他教材望尘莫及的。我特别欣赏它没有停留在理论公式的堆砌上，而是深入到了微观层面，用扎实的物理图像去解释宏观观测到的现象。记得有一次我为一个超低功耗设计挑选合适的沟道材料，光是看书里关于杂质能级对阈值电压影响的章节，我就立刻找到了最匹配的掺杂方案。这本书的编排逻辑性极强，从晶格振动、电子能带结构，到输运性质，层层递进，让你对半导体材料的内在特性有一个全局且深刻的理解。它不是那种读一遍就能掌握的“速成秘籍”，更像是一部需要长期研读、时常查阅的“字典”和“兵书”，每次重读都能发掘出新的理解层次。对于任何想在半导体领域深耕的工程师或研究人员来说，这绝对是案头必备的工具书。