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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比克莱，比西蒙，屠海令 著

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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502451752

商品编码：29729199980

包装：平装

出版时间：2010-04-01

基本信息

书名:半导体锗材料与器件C 克莱著 屠海令译

：70.00元

售价：47.6元,便宜22.4元,折扣68

作者:(比)克莱,(比)西蒙,屠海令

出版社：冶金工业出版社

出版日期：2010-04-01

ISBN：9787502451752

字数：467000

页码：392

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.622kg

编辑推荐

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

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新进展，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

作者介绍

文摘

序言

《半导体材料与器件科学》 概览 《半导体材料与器件科学》是一部深入探讨半导体世界核心原理、材料特性以及由此衍生出的各种器件设计的权威著作。本书旨在为读者提供一个全面且系统化的视角，理解从原子尺度上的电子行为到宏观器件功能实现的完整链条。其内容覆盖了半导体物理学的基本概念、关键材料的特性分析、以及现代半导体器件的设计、制造与应用。本书不仅适合电子工程、材料科学、物理学等相关专业的学生和研究人员，也为对半导体技术感兴趣的工程师和技术爱好者提供宝贵的参考。 核心概念与理论基础 本书开篇便奠定了坚实的理论基础，从量子力学的基本原理出发，解释了半导体材料的独特电子结构。晶体结构、布里渊区、能带理论是理解半导体性质的关键。读者将了解到，材料的能带结构，特别是导带、价带和禁带的宽度，直接决定了材料是导体、绝缘体还是半导体。 能带理论的深入解析： 本书详细阐述了能带理论的数学模型和物理意义，包括有效质量、电子和空穴的概念。通过对不同晶体结构（如金刚石结构、闪锌矿结构）的分析，解释了为何某些材料表现出优异的半导体特性。 载流子动力学： 理解载流子的产生、复合、漂移和扩散是掌握半导体器件工作原理的前提。本书深入探讨了这些过程，包括热激发、光激发和电场诱导的载流子行为，以及它们在材料内部的输运机制。 费米-狄拉克统计和玻尔兹曼统计： 借助于统计物理学的工具，本书分析了在不同温度和掺杂浓度下，载流子的分布情况。费米能级的位置对于理解本征半导体、n型半导体和p型半导体的导电特性至关重要。 半导体材料的特性与制备 本书花费大量篇幅介绍和分析了各种重要的半导体材料，从经典的硅（Si）和砷化镓（GaAs）到新兴的宽禁带半导体（如氮化镓 GaN、碳化硅 SiC）和二维材料（如石墨烯、二硫化钼 MoS₂）。 硅（Si）： 作为最广泛应用的半导体材料，本书详细介绍了硅的晶体生长技术（如柴可拉斯基法）、晶圆制备、掺杂技术（扩散、离子注入）以及表面处理工艺。硅的纯度、缺陷控制以及表面钝化是实现高性能硅器件的关键。 化合物半导体（如 GaAs, InP, GaN）： 针对这些在高速、光电器件领域具有独特优势的材料，本书探讨了它们的生长方法（如MOCVD、MBE）、外延技术，以及与硅相比的优劣势。例如，GaAs的优异电子迁移率使其适用于高频电路，而GaN则因其宽禁带和高击穿电压而成为功率电子和LED领域的关键材料。 宽禁带半导体： 随着对更高效率、更高功率密度器件的需求增加，宽禁带半导体（如SiC, GaN）的重要性日益凸显。本书详细介绍了它们的物理特性（如高击穿电压、高热导率）及其在电力电子、射频功率放大器等领域的应用潜力。 二维材料： 简要介绍了石墨烯、过渡金属硫化物等新型二维半导体材料，分析了它们的独特结构带来的奇特性质，以及它们在未来超小型、高性能器件中的发展前景。 半导体器件的原理、设计与制造 在扎实的理论和材料基础上，本书系统地介绍了各种关键半导体器件的工作原理、设计考量和制造工艺。 PN结和二极管： PN结是构建所有半导体器件的基础。本书深入剖析了PN结的形成、耗尽层、内建电场、外加偏置下的伏安特性，以及不同类型的二极管（如整流二极管、齐纳二极管、肖特基二极管、LED、光电二极管）的工作原理和应用。 晶体管： 双极结型晶体管（BJT）： 详细介绍了BJT的结构、工作区域（截止、放大、饱和）、输入输出特性曲线、电流增益等参数。 场效应晶体管（FET）： 特别是金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET），本书对其进行了深入的讲解，包括其结构（NMOS, PMOS）、工作原理（阈值电压、跨导、沟道调制）、不同工作模式，以及其在现代集成电路中的统治地位。本书还会探讨结型场效应晶体管（JFET）。 集成电路（IC）基础： 简要介绍了集成电路的基本概念，如晶圆制造、光刻、刻蚀、薄膜沉积、互连等关键工艺步骤，以及芯片的设计流程。 特殊器件： 提及了一些特殊的半导体器件，如传感器、光电器件（太阳能电池）、存储器单元等，并简述了它们的工作原理和应用。 先进主题与未来展望 为了跟上半导体技术飞速发展的步伐，本书还包含了一些前沿主题和未来发展方向的探讨。 器件小型化与摩尔定律： 分析了随着器件尺寸的不断缩小，所面临的物理极限和技术挑战，如量子效应、漏电流、功耗等问题。 新材料与新结构： 探讨了基于新型半导体材料（如 III-V族化合物、宽禁带材料、二维材料）和新型器件结构（如 FinFET, Gate-All-Around FET）的潜在优势和发展方向。 量子计算与自旋电子学： 简要介绍了量子计算的原理以及半导体在其中可能扮演的角色，以及自旋电子学这一利用电子自旋信息进行信息处理的新兴领域。 可靠性与封装： 讨论了半导体器件的可靠性问题，包括各种失效机制（如电迁移、热失效、击穿）及其预防措施，以及芯片封装技术的重要性。 总结 《半导体材料与器件科学》以其严谨的科学态度、详实的内容和清晰的逻辑，为读者构建了一个关于半导体世界完整而深刻的认知体系。从基础的物理原理到复杂的器件设计，本书层层递进，确保读者能够逐步掌握半导体科学的精髓，并对其在现代科技发展中的核心作用有更深入的理解。本书不仅是一部教材，更是一本值得反复研读的参考书，为所有投身于半导体领域的研究者和工程师提供了宝贵的知识财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者在描述锗材料的独特之处时，展现了一种对材料特性的深刻洞察力。锗作为半导体领域的“元老”，它的局限性和优势都被描绘得淋漓尽致。比如，书中对锗在高频应用中的局限性分析，非常细致地探讨了载流子迁移率和带隙的固有特性如何制约了其在现代电子学中的地位，但同时，它也毫不吝啬地肯定了锗在某些特定波段的光电性能上的不可替代性。这种客观公正的评价，避免了对单一材料的盲目推崇或贬低，体现了科学研究应有的审慎态度。对于那些正在从事新型半导体材料研究的同仁来说，回顾锗的兴衰史，无疑是一剂清醒剂，提醒我们在追求性能极限的同时，必须充分考虑材料的物理本质和应用场景的匹配度。这种历史的纵深感，让这本书的学术价值超越了单纯的技术手册范畴，更像是一部浓缩的半导体材料发展编年史。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在结构组织上非常清晰，章节之间的过渡自然流畅，很少出现逻辑上的跳跃感。作者似乎非常擅长将复杂的物理概念层层剥茧，逐步引入。举个例子，它在介绍PN结理论时，并非直接抛出耗尽层模型，而是先从电荷的中性原理和少数载流子扩散等基础概念开始铺垫，使得读者在真正接触到核心的电流-电压关系曲线时，能够有一种“水到渠成”的领悟。这种循序渐进的教学方法，对于自学者来说尤为友好。它没有预设读者已经掌握了多少高等物理知识，而是努力在现有知识框架内构建起新的理解大厦。这种体贴入微的写作风格，使得原本可能枯燥的半导体理论学习过程，变得相对平易近人，极大地降低了入门的心理门槛。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的排版和印刷质量相当不错，使得在长时间的研读过程中，眼睛的疲劳感得到了很好的缓解。装帧的坚固程度也显示出出版社对这样一部专业著作的重视，经得起反复翻阅和查阅。当然，作为一本技术性极强的书籍，其内容深度自然是毋庸置疑的，对于任何希望深入理解半导体技术发展脉络的人来说，这本书提供了一个极佳的视角。它不仅仅罗列了公式和实验数据，更注重从材料本征性质的角度去剖析器件的工作原理，这种自底向上的分析方法，对于建立完整的知识体系至关重要。我个人比较喜欢它在讨论特定器件时，所引用的历史背景和设计哲学，这使得冰冷的半导体物理变得富有“人情味”，让我们明白每一个技术突破背后所包含的智慧和汗水。总而言之，这是一本适合放在案头，随时可以取阅，并从中汲取力量和灵感的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于半导体器件的“器件”部分的处理，体现了扎实的工程思维。它不仅仅停留在半导体物理的层面，更是将这些理论知识与实际的器件结构和制造工艺紧密结合起来。例如，在讨论双极性晶体管的工作原理时，书中对基区宽度调制效应的描述，结合了材料学上的杂质分布梯度和实际的电学性能反馈，形成了一个完整的闭环分析。这种理论与实践紧密结合的论述方式，对于培养工程师的系统思维非常有益。它教会我们，设计一个有效的器件，绝不是简单地叠加物理公式，而是要在材料的微观特性、几何结构、制造公差以及最终的宏观电学性能之间找到最佳的平衡点。这本书以其历史的厚重感和工程的实用性，成为了理解半导体技术基石的绝佳读物，值得每一位相关领域的专业人士收藏并时常翻阅。

评分☆☆☆☆☆

这本《半导体锗材料与器件》的译者屠海令教授，真是一位令人尊敬的学者。从这本书的译文质量来看，他对于半导体物理和材料学的理解之深厚，是毋庸置疑的。书中对锗材料的晶体结构、电学特性以及在早期半导体器件中应用的阐述，虽然是经典内容，但通过他的笔触，即便是对于初学者来说，也能感受到那种严谨的科学美感。特别是对一些关键物理效应的描述，那种文字的精确度和逻辑的严密性，让人不得不佩服译者不仅仅是语言上的转换者，更是一位知识的传递者。我尤其欣赏他对于术语的考量，在保证学术准确性的前提下，尽量让中文读者能够顺畅地理解那些源自西方的复杂概念，这无疑为我们搭建了一座跨越语言障碍的知识桥梁。读着这些文字，仿佛能体会到当年老一辈科学家在科研条件相对匮乏的年代，是如何披荆斩棘，将先进的科学知识引入国内的。这本书的价值，某种程度上，也体现在了这位杰出译者所倾注的心血之中，让这些宝贵的知识得以被后来的工程师和研究人员所借鉴和发扬。