出版時(shí)間:2012-11 出版社:機(jī)械工業(yè)出版社 作者:徐振邦 頁數(shù):187 字?jǐn)?shù):303000
內(nèi)容概要
本書綜合了半導(dǎo)體物理和晶體管原理兩部分的內(nèi)容,第1至3章介紹了半導(dǎo)體特性、PN結(jié)、半導(dǎo)體的表面特性,第4至第5章系統(tǒng)闡述了雙極型晶體管及其特性、MOS型場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)和工作原理,第6章簡要介紹了其他幾種半導(dǎo)體器件。全書根據(jù)高等職業(yè)教育的特點(diǎn)來編寫,在內(nèi)容上側(cè)重于物理概念與物理過程的描述,并注意與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,適當(dāng)配置了工藝和版圖方面的知識,同時(shí)在前5章編寫了實(shí)驗(yàn),方便選用。
本書可作為高職高專微電子技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的教材,也可供半導(dǎo)體行業(yè)工程技術(shù)人員參考。
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書籍目錄
出版說明
前言
第1章半導(dǎo)體特性
1.1半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)
1.1.1晶體的結(jié)構(gòu)
1.1.2晶向與晶面
1.2半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)
1.2.1能級與能帶
1.2.2本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制
1.3雜質(zhì)與缺陷
1.3.1雜質(zhì)與雜質(zhì)能級
1.3.2缺陷與缺陷能級
1.4熱平衡載流子
1.4.1費(fèi)米能級與載流子濃度
1.4.2本征半導(dǎo)體的載流子濃度
1.4.3雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度
1.5非平衡載流子
1.5.1非平衡載流子的注入
1.5.2非平衡載流子的復(fù)合
1.5.3復(fù)合機(jī)制
1.6載流子的運(yùn)動(dòng)
1.6.1載流子的漂移運(yùn)動(dòng)與遷移率
1.6.2載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與愛因斯坦關(guān)系
實(shí)驗(yàn)一晶體缺陷的觀測
實(shí)驗(yàn)二少數(shù)載流子壽命的測量
思考與習(xí)題
第2章PN結(jié)
2.1平衡PN結(jié)
2.1.1 PN結(jié)的形成與雜質(zhì)分布
2.1.2 PN結(jié)的能帶圖
2.1.3 PN結(jié)的接觸電勢差與載流子分布
2.2 PN結(jié)的直流特性
2.2.1 PN結(jié)的正向特性
2.2.2 PN結(jié)的反向特性
2.2.3影響PN結(jié)伏安特性的因素
2.3 PN結(jié)電容
2.3.1 PN結(jié)電容的成因及影響
2.3.2突變結(jié)的勢壘電容
2.3.3擴(kuò)散電容
2.4 PN結(jié)的擊穿特性
2.4.1擊穿機(jī)理
2.4.2雪崩擊穿電壓
2.4.3影響雪崩擊穿電壓的因素
2.5 PN結(jié)的開關(guān)特性
2.5.1 PN結(jié)的開關(guān)作用
2.5.2 PN結(jié)的反向恢復(fù)時(shí)間
實(shí)驗(yàn)三PN結(jié)伏安特性與溫度特性的測量
實(shí)驗(yàn)四PN結(jié)勢壘電容的測量
思考與習(xí)題
第3章半導(dǎo)體的表面特性
3.1半導(dǎo)體表面與Si-SiO2系統(tǒng)
3.1.1理想的半導(dǎo)體表面
3.1.2 Si-SiO2系統(tǒng)及其特性
3.1.3半導(dǎo)體制造工藝中對表面的處理——清洗與鈍化
3.2表面空間電荷區(qū)與表面勢
3.2.1表面空間電荷區(qū)
3.2.2表面勢φS
3.3 MOS結(jié)構(gòu)的閾值電壓
3.3.1理想MOS結(jié)構(gòu)的閾值電壓
3.3.2實(shí)際MOS結(jié)構(gòu)的閾值電壓
3.3.3 MOS結(jié)構(gòu)的應(yīng)用——電荷耦合器件
3.4 MOS結(jié)構(gòu)的C-U特性
3.4.1 MOS電容
3.4.2理想MOS電容的C-U特性
3.4.3實(shí)際MOS電容的C-U特性
3.4.4 MOS電容在集成電路中的應(yīng)用
3.5金屬與半導(dǎo)體接觸
3.5.1金屬-半導(dǎo)體接觸
3.5.2肖特基勢壘與整流接觸
3.5.3歐姆接觸
3.5.4金屬-半導(dǎo)體接觸的應(yīng)用——肖特基勢壘二極管
實(shí)驗(yàn)五MOS電容的測量
實(shí)驗(yàn)六肖特基勢壘二極管伏安特性的測量
思考與習(xí)題
第4章雙極型晶體管及其特性
4.1晶體管結(jié)構(gòu)與工作原理
4.1.1晶體管的基本結(jié)構(gòu)與雜質(zhì)分布
4.1.2晶體管的電流傳輸
4.1.3晶體管的直流電流放大系數(shù)
4.2晶體管的直流特性
4.2.1晶體管的伏安特性曲線
4.2.2晶體管的反向電流
4.2.3晶體管的擊穿電壓
4.2.4晶體管的穿通電壓
4.3晶體管的頻率特性
4.3.1晶體管的頻率特性和高頻等效電路
4.3.2高頻時(shí)晶體管電流放大系數(shù)下降的原因
4.3.3晶體管的電流放大系數(shù)
4.3.4晶體管的極限頻率參數(shù)
4.4晶體管的功率特性
4.4.1大電流工作時(shí)產(chǎn)生的3個(gè)效應(yīng)
4.4.2晶體管的最大耗散功率和熱阻
4.4.3功率晶體管的安全工作區(qū)
4.5晶體管的開關(guān)特性
4.5.1晶體管的開關(guān)作用
4.5.2開關(guān)晶體管的工作狀態(tài)
4.5.3晶體管的開關(guān)過程
4.5.4提高晶體管開關(guān)速度的途徑
4.6晶體管的版圖與工藝流程
4.6.1晶體管的圖形結(jié)構(gòu)
4.6.2雙極型晶體管的工藝流程
實(shí)驗(yàn)七用圖示儀測試晶體管的特性曲線
實(shí)驗(yàn)八晶體管直流參數(shù)的測量
思考與習(xí)題
第5章MOS型場效應(yīng)晶體管
5.1 MOS型晶體管的結(jié)構(gòu)與分類
5.1.1 MOS型晶體管的結(jié)構(gòu)與工作原理
5.1.2 MOS型晶體管的分類
5.1.3 MOS型晶體管的基本特征
5.1.4集成MOS型晶體管與分立器件MOS型晶體管的異同
5.2 MOS型晶體管的閾值電壓
5.2.1 MOS型晶體管閾值電壓的定義
5.2.2理想情況下MOS型晶體管閾值電壓的表達(dá)式
5.2.3影響MOS型晶體管閾值電壓的各種因素
5.3 MOS型晶體管的輸出伏安特性與直流參數(shù)
5.3.1 MOS型晶體管的輸出伏安特性
5.3.2 MOS型晶體管的輸出伏安特性方程
5.3.3影響MOS型晶體管輸出伏安特性的一些因素
5.3.4 MOS型晶體管的直流參數(shù)
5.3.5 MOS型晶體管的溫度特性與柵保護(hù)
5.4 MOS型晶體管頻率特性與交流小信號參數(shù)
5.4.1 MOS型晶體管的交流小信號等效電路
5.4.2 MOS型晶體管的交流小信號參數(shù)
5.4.3 MOS型晶體管的最高工作頻率fm
5.4.4 MOS型晶體管開關(guān)
5.5 MOS型晶體管版圖及其結(jié)構(gòu)特征
5.5.1小尺寸集成MOS型晶體管的版圖(橫向結(jié)構(gòu))
5.5.2小尺寸集成MOS型晶體管的剖面(縱向結(jié)構(gòu))
5.5.3按比例縮小的設(shè)計(jì)規(guī)則
5.6小尺寸集成MOS型晶體管的幾個(gè)效應(yīng)
5.6.1短溝道效應(yīng)
5.6.2窄溝道效應(yīng)
5.6.3熱電子效應(yīng)
實(shí)驗(yàn)九MOS型晶體管閾值電壓UT的測量
實(shí)驗(yàn)十MOS型晶體管輸出伏安特性曲線的測量
思考與習(xí)題
第6章其他常用半導(dǎo)體器件
6.1達(dá)林頓晶體管
6.2功率MOS型晶體管
6.2.1功率MOS型晶體管的種類
6.2.2功率MOS型晶體管的版圖結(jié)構(gòu)與制造工藝
6.3絕緣柵雙極晶體管
6.3.1 IGBT的結(jié)構(gòu)與伏安特性
6.3.2 IGBT的工作原理
6.4發(fā)光二極管
6.4.1 LED的發(fā)光原理
6.4.2 LED的結(jié)構(gòu)與種類
6.4.3 LED的量子效率
6.5太陽電池
6.5.1 PN結(jié)的光生伏特效應(yīng)
6.5.2太陽電池的I-U特性與效率
6.5.3非晶硅太陽電池
思考與習(xí)題
附錄XJ4810型半導(dǎo)體管特性圖示儀面板的功能
參考文獻(xiàn)
編輯推薦
《全國高等職業(yè)教育規(guī)劃教材:半導(dǎo)體器件物理》根據(jù)高等職業(yè)教育的特點(diǎn)來編寫,在內(nèi)容敘述上力求重點(diǎn)突出、條理分明、深入淺出、圖文并茂,簡化和刪除了數(shù)學(xué)推導(dǎo),側(cè)重于物理概念與物理過程的描述。同時(shí)在前5章編寫了實(shí)驗(yàn),方便選用。 本書首先介紹了必要的半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體物理方面的基礎(chǔ)知識,然后依次闡述了PN結(jié)、半導(dǎo)體的表面特性、雙極型晶體管及其特性、MOS型場效應(yīng)晶體管和一些常用的其他半導(dǎo)體器件的基本原理及其物理特性。這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)將為后續(xù)課程(如“半導(dǎo)體制造工藝”、“集成電路版圖設(shè)計(jì)”等課程)奠定必要的基礎(chǔ)。
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