半导体锗材料与器件C 克莱著 屠海令译 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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比C.克莱E.西蒙 著

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店铺： 诗书雅韵图书专营店

出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502451752

商品编码：29663859662

包装：平装

出版时间：2010-05-01

基本信息

书名：半导体锗材料与器件C 克莱著 屠海令译

定价：70.00元

作者：(比)C.克莱E.西蒙

出版社：冶金工业出版社

出版日期：2010-05-01

ISBN：9787502451752

字数：467000

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.622kg

编辑推荐

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本书作者Cor Claeys博士和Eddy Simoen博士是世界知名的半导体材料和器件专家，均任职于国际的微电子研究机构IMEC，他们在书中系统总结了锗材料与工艺技术的**进展和锗器件及其在光电子学、探测器与太阳能电池等领域的研究成果。
全书涵盖了锗晶体生长、缺陷控制、杂质影响、加工工艺、锗器件及器件模拟，以及锗在红外与其他领域的应用等内容，并展望了未来锗材料和器件的发展前景。其内容广泛，数据详实，可作为高等院校、科研院所和相关单位中从事半导体器件与材料物理学习和研究人员的参考用书。

内容提要

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锗是研发晶体管技术的基础性半导体材料，近年来，由于其在微纳电子学领域的潜在优势，半导体锗材料又重新受到人们的关注。
本书是全面深入探讨这一技术领域的首部著作，其内容涵盖了半导体锗技术研究的*进展，阐述了锗材料科学、器件物理和加工工艺的基本原理。作者系来自科学界及工业界从事该领域前沿研究的专家。
本书还介绍了锗在光电子学、探测器以及太阳能电池领域的工业应用。它对从事半导体器件与材料物理研究的科技人员、高等院校材料专业的师生以及工业和研究领域的工程师们而言，是一部必不可少的参考书，无论是专家还是初学者都将从本书中受益。

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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《晶体学导论：结构、对称与性质》 本书简介 《晶体学导论：结构、对称与性质》是一部系统深入地探讨晶体世界奥秘的学术著作。本书旨在为读者提供一个全面而扎实的晶体学基础知识体系，从最基本的晶体结构单元讲起，逐步深入到复杂晶体的三维排列、对称原理以及由此衍生的物理和化学性质。本书的独特之处在于，它不仅关注理论的阐述，更注重将抽象的晶体学概念与实际应用紧密结合，引导读者理解晶体在科学研究和工业生产中的重要作用。 第一章：晶体世界的引言 本章将带领读者走进奇妙的晶体世界，揭示物质以晶体形式存在的普遍性及其重要意义。我们将从宏观的晶体形态入手，介绍常见的晶体，如石英、食盐、钻石等，并初步探讨晶体为何会呈现出如此规则而美观的外形。随后，本书将聚焦于构成晶体的微观基础——原子、离子或分子的有序排列。我们将引入“晶格”和“晶胞”等基本概念，解释这些抽象模型如何精确地描述宏观晶体的内部结构。此外，本章还将概述晶体学发展的历史脉络，以及晶体学在材料科学、矿物学、化学、物理学乃至生物学等众多学科领域中的核心地位。通过本章的学习，读者将建立起对晶体学基本研究对象和研究方法的初步认识，为后续深入学习打下坚实的基础。 第二章：一维、二维与三维晶格 本章将系统地介绍晶格的概念，并从最简单的维度开始，逐步构建起对三维晶体结构的理解。我们首先将讨论一维晶格，即点在直线上的周期性排列，这有助于理解周期性概念的最基本形式。接着，我们将进入二维晶格，探讨点在平面上的周期性排列，介绍晶带、晶面等概念，并引入不同的二维点阵类型。这部分内容将为理解三维空间中的晶格打下基础。 本书的重点将放在三维晶格的阐述上。我们将详细介绍晶胞的概念，包括原胞和公设晶胞的区别与联系。读者将学习如何描述一个晶胞，例如其边长、夹角等参数。在此基础上，我们将深入探讨三种基本的晶格类型：简单立方（SC）、体心立方（BCC）和面心立方（FCC）。对于每一种晶格，本书将详细分析其原子排列方式、配位数、原子在晶胞中的数量以及紧密堆积方式。通过对这些基本晶格的深入理解，读者将能够掌握分析和描述更复杂晶体结构的基本工具。 第三章：晶体的对称性 对称性是晶体结构中最显著的特征之一，也是理解晶体性质的关键。本章将系统地介绍晶体的对称元素和对称操作，包括点对称操作，如镜面（m）、反演中心（i）、旋转轴（n次旋转）以及复合对称操作，如螺旋转轴（sn）和滑移反射（a, b, c）。我们将详细阐述这些对称元素如何在晶体中组合，形成不同的对称群。 本书将重点介绍晶体学中至关重要的十四种空间点群，以及其与三维晶体结构的对应关系。我们还将引入晶体学的另一个重要概念——空间群。空间群是描述三维晶体中原子周期性三维排列的完整数学工具，它结合了点对称性和晶格的平移对称性。我们将探讨不同空间群的特点，以及它们如何精确地描述物质的微观结构。通过本章的学习，读者将能够理解晶体结构为何具有如此丰富的对称性，以及对称性如何在微观层面影响宏观晶体的性质。 第四章：晶体结构的描述与解析 本章将聚焦于如何实际地描述和确定晶体的结构。我们将介绍晶体学中常用的坐标系统，如直角坐标系和晶胞坐标系，并讲解如何进行坐标转换。在此基础上，我们将引入密勒指数（Miller indices）的概念，这是描述晶面和晶向的通用语言。本书将详细阐述密勒指数的定义、推导和应用，例如如何利用密勒指数表示晶面族和晶向族。 在晶体结构解析方面，本章将介绍X射线衍射（XRD）作为一种强大的实验技术。我们将简要介绍X射线衍射的基本原理，包括布拉格定律（Bragg's Law）以及衍射图样的形成。读者将了解如何通过分析衍射图样来确定晶体的晶格常数、晶面间距和晶体结构类型。此外，本书还将简要介绍其他晶体结构解析技术，如电子衍射和中子衍射，并说明它们在特定情况下的优势。 第五章：晶体中的缺陷 尽管理想的晶体结构具有高度的周期性和对称性，但现实中的晶体总是不可避免地存在各种缺陷。本章将系统地介绍晶体缺陷的类型及其对晶体性质的影响。我们将从最基本的点缺陷开始，如空位（vacancy）、填隙原子（interstitial atom）和取代原子（substitutional atom）。本书将详细分析这些点缺陷的形成机制、浓度与温度的关系，以及它们对材料电学、力学和扩散性能的影响。 接着，我们将深入讨论线缺陷，即位错（dislocation）。我们将详细介绍刃位错和螺位错的基本结构和运动方式，并重点阐述位错在塑性变形中的关键作用。此外，我们还将介绍位错的产生机制，如弗兰克-里德（Frank-Read）源。 最后，本章还将介绍面缺陷，如晶界（grain boundary）和层错（stacking fault）。我们将分析晶界对材料强度的影响，以及层错如何改变材料的堆积顺序。通过对晶体缺陷的全面认识，读者将能够理解为何晶体的宏观性质与其微观结构中的不完美之处密切相关。 第六章：晶体中的键合与性质 本章将探讨晶体结构与其物理和化学性质之间的内在联系。我们将从原子间的相互作用力——化学键入手，介绍不同类型的化学键，包括离子键、共价键、金属键和范德华力。本书将分析不同化学键在晶体中的分布和特点，以及它们如何决定晶体的基本性质。 我们将重点关注共价键为主的晶体，如金刚石和硅。这些晶体通常具有很高的硬度和熔点。接着，我们将讨论离子键为主的晶体，如氯化钠。这类晶体通常表现出脆性，并且具有较高的介电常数。金属键的晶体，如铜和铝，则以其良好的导电性和延展性而闻名。 本书还将探讨晶体结构对其他重要性质的影响，例如： 力学性质： 晶格的强度、位错的运动以及晶界的形成如何影响材料的硬度、强度、塑性和韧性。 电学性质： 晶体中的电子能带结构，以及自由电子的分布如何决定材料的导电性、半导体特性和绝缘性。 光学性质： 晶体结构的光学各向异性，以及光与物质的相互作用，如折射、反射和吸收。 热学性质： 晶格振动（声子）的传播如何影响材料的热导率和比热容。 通过本章的学习，读者将能够深刻理解晶体结构是决定材料宏观性质的根本原因，为进一步研究特定材料的设计与应用奠定理论基础。 第七章：常见晶体结构类型 本章将深入介绍几种在自然界和工程应用中具有重要意义的常见晶体结构类型。除了在第二章中介绍的基本立方结构外，我们还将详细探讨： 六方密堆积（HCP）和面心立方密堆积（FCC）： 这两种是原子最紧密堆积的方式，广泛存在于许多金属元素中。我们将分析它们的堆积系数、配位数以及由此带来的性质特点。 金红石型（Rutile）和氟石型（Fluorite）结构： 这两种是氧化物和氟化物中常见的结构类型，例如二氧化钛（TiO2）和氟化钙（CaF2）。我们将分析其离子在晶格中的排列方式，以及这些结构对材料性能的影响。 闪锌矿型（Zinc blende）和纤锌矿型（Wurtzite）结构： 这两种是化合物半导体中常见的结构，如砷化镓（GaAs）和氮化镓（GaN）。我们将深入探讨这些结构的电子特性，以及它们在电子器件中的应用。 纤锌矿型（NaCl）结构： 这是离子化合物中最常见的一种结构，例如氯化钠（NaCl）。我们将再次深入分析其离子排布和性质。 其他重要结构： 本章还将简要介绍一些其他重要的晶体结构，如CsCl结构、尖晶石结构等，并说明它们在特定材料中的应用。 通过对这些常见晶体结构的详细介绍，读者将能够将前面章节学到的理论知识应用于具体的物质，并理解为何不同的原子组合会形成如此多样化的晶体结构。 第八章：晶体学在科学与工程中的应用 本章将展示晶体学理论如何在实际的科学研究和工程应用中发挥核心作用。我们将从材料科学出发，探讨晶体学如何指导新材料的设计与开发，例如合金的设计、陶瓷的制备以及高分子材料的结构控制。 在电子和半导体领域，晶体学是理解和制造集成电路、LED、激光器等器件的基础。我们将讨论晶体生长技术，如单晶生长，以及晶体取向对器件性能的影响。 在矿物学和地质学中，晶体学是识别和分类矿物的基本工具。我们将探讨晶体形状、硬度、解理等与晶体结构相关的物理性质如何帮助矿物学家进行研究。 此外，本书还将简要介绍晶体学在药物研发、生物材料、纳米技术以及催化剂设计等领域的广泛应用。通过这些实际案例的展示，读者将深刻体会到晶体学作为一门基础科学的强大生命力和广泛影响力。 结论 《晶体学导论：结构、对称与性质》是一部集理论性、系统性和应用性于一体的优秀著作。本书以清晰的逻辑、严谨的论证和丰富的图示，带领读者从微观的原子排列深入到宏观的晶体性质，全面而深入地展现了晶体世界的无穷魅力。无论是对材料科学、物理学、化学、地质学等相关学科的学生和研究人员，还是对晶体结构和性质感兴趣的广大读者，本书都将提供一份宝贵而富有启发性的知识财富。通过阅读本书，您将能够建立起扎实的晶体学基础，培养严谨的科学思维，并为探索更广阔的科学前沿奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常朴实，那种略带磨砂质感的纸张，让我想起学生时代翻阅那些经典教材时的触感。拿起书本的时候，首先感受到的是它分量十足的重量，这无疑预示着内容的广度和深度。内页的排版简洁明了，大量清晰的图表和公式占据了相当的篇幅，光是浏览目录，就能感受到作者在梳理知识体系上的严谨与用心。我尤其注意到其中关于晶体生长和掺杂工艺的章节安排，逻辑链条非常紧密，从基础的物理化学原理，一步步深入到实际的材料制备控制，这种循序渐进的叙述方式，对于初学者来说应该是非常友好的引导。我猜想，这本书的价值不在于提供最新的研究动态，而在于构筑一个坚实、系统的理论基础，让人能扎扎实实地理解半导体材料科学的核心脉络。对于那些希望从根本上弄懂锗材料特性，而非仅仅停留在应用层面的工程师或学生来说，这无疑是一本值得细细研读的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的体例安排上，有一种老派经典的韵味，它不太迎合现代读者对于“交互性”和“多媒体”的需求，完全依赖于文字和静态图表的力量。这反而形成了一种独特的沉浸感。当我深入阅读到关于缺陷工程和表面钝化处理的章节时，我几乎能想象出作者在实验室中，面对着各种生长晶体时的那种细致入微的观察和记录。书中的措辞非常严谨，几乎没有使用任何煽动性的语言，一切都基于可验证的物理事实和实验数据。这种冷静、客观的叙述风格，非常适合需要精确决策的研发人员。它像一位经验丰富、言辞克制的导师，在你迷茫时，提供坚实的知识锚点，而不是空泛的鼓励。读完一章，需要的不是兴奋，而是一种踏实的“我确实掌握了”的内在满足感。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这类专业书籍，我通常会先试探性地翻阅几个核心概念的论述。这本书在处理能带结构和载流子输运这些基础物理问题时，展现出一种近乎偏执的精确性。作者似乎毫不满足于表面的描述，而是深入到量子力学的数学推导中去。我看到某些关键的公式推导过程被详尽地展示出来，每一个变量的引入、每一步积分的求解，都清晰可见，仿佛作者正坐在我对面，手把手地教我如何从第一性原理出发，构建出描述锗半导体行为的模型。这种深度解析的风格，对于习惯了简略摘要的现代快餐式阅读来说，无疑是一种挑战，需要投入大量的时间和精力去消化。但可以预见，一旦攻克了这些理论堡垒，对半导体器件特性的理解就会上升到一个全新的、更具预见性的高度，不再是简单的“知道它是什么”，而是“理解它为什么是这样”。

评分☆☆☆☆☆

翻阅到器件应用部分，我感受到译者屠海令先生的专业素养。那些原本可能晦涩难懂的德语（或者其他语种）技术术语，被转换成了中文语境下非常地道的表达。特别是涉及到特定工艺参数的描述，比如热氧化、光刻套刻精度之类的细节，翻译得精准到位，没有丝毫的含糊其辞。这对于非母语学习者来说至关重要，因为在工程实践中，一个术语的微妙差异可能导致整个实验的失败。我注意到书中对早期晶体管和集成电路的提及，这不仅仅是历史回顾，更像是通过这些“活化石”般的例子，反过来印证和巩固前面材料学部分的理论。这种材料基础与器件实现的完美结合，使得这本书的实用性大大增强，它不是高阁于象牙塔中的理论大全，而是能指导工程师思考如何优化现有制程的宝贵资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧风格和内容深度，让我联想到上世纪八九十年代国内引进的那些影响了一代科研人员的经典理工科译著。它代表着一种对知识完整性的尊重，不因为时间的流逝而简化核心内容，也不因为技术的更新而刻意回避早期的奠基性工作。我感觉这本书更像是一部“百科全书式”的参考手册，适合作为专业实验室的常备工具书，而不是快餐式的入门读物。每一次需要回顾某个基本参数的物理意义，或者需要验证一个经典理论模型的正确性时，都可以随时翻开它。它可能不会告诉你最新的薄膜沉积技术，但它会让你彻底明白为什么要选择这种材料组合。对于希望系统性地建立起半导体物理与材料科学知识体系的人来说，它提供的是一个稳固的知识地基，让未来的学习和创新建立在坚不可摧的基石之上。