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半导体材料研究进展(第一卷)

“十一五”期间国家重点图书

作者:
王占国、郑有炓等
定价:
129.00 元
版面字数:
760千字
开本:
16开
装帧形式:
精装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2011年
ISBN:
978-7-04-030699-6
物料号:
30699-00
出版时间:
2011-11-16
读者对象:
学术著作
一级分类:
自然科学
二级分类:
材料
三级分类:
光电材料和磁性材料

本书首先回顾了半导体材料的发展史,简述了半导体材料的生长机理和现代半导体材料制备与表征新技术;然后对元素半导体锗、硅单晶材料以及硅基异质结构材料的制备、物性及其在微电子、光伏电池和光电集成方面的应用做了概述;接着介绍以GaAs、InP为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物单晶衬底材料、超晶格量子阱、量子线和量子点材料及应用,宽禁带GaN基Ⅲ族氮化物异质结构材料和SiC单晶、外延材料及其相关器件应用;进而重点描述近年来得到迅速发展的以ZnO为代表的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的研究现状与发展趋势;最后分别介绍HgCdTe等半导体红外探测材料和金刚石与立方氮化硼半导体材料的最新研究进展。

本书可作为高等院校、科研院所从事电子科学与技术、微电子和光电子学、电子工程与材料科学等专业的研究生和科研工作者的参考读物。

  • 目录
    • 第一章 绪论
      • 1.1 半导体材料发展简史
        • 1.2 半导体材料功能结构的演进
          • 1.2.1 半导体三维结构材料
            • 1.2.2 半导体低维结构材料
              • 1.3 半导体材料生长动力学模式
                • 1.3.1 半导体材料生长方法概述
                  • 1.3.2 块状半导体晶体生长动力学
                    • 1.3.3 半导体异质结构材料外延生长动力学
                      • 1.3.4 半导体纳米材料的气-液-固(VLS)反应生长动力学
                        • 1.4 碳基材料——石墨烯与碳纳米管
                          • 1.4.1 石墨烯
                            • 1.4.2 碳纳米管
                            • 参考文献
                            • 第二章 现代半导体材料制备和表征技术
                              • 2.1 现代半导体材料制备技术
                                • 2.1.1 引言
                                  • 2.1.2 分子束外延技术
                                    • 2.1.3 金属有机气相外延技术
                                      • 2.1.4 其他外延生长技术
                                      • 2.2 现代半导体材料表征技术
                                        • 2.2.1 引言
                                          • 2.2.2 扫描探针显微技术
                                            • 2.2.3 反射差分谱
                                              • 2.2.4 扫描近场光学显微镜
                                              • 参考文献
                                              • 第三章 元素半导体材料锗和硅
                                                • 3.1 锗的制备技术和应用进展
                                                  • 3.1.1 锗的研究和应用
                                                    • 3.1.2 锗的基本性质
                                                      • 3.1.3 金属锗的制备
                                                        • 3.1.4 高纯锗的制备
                                                          • 3.1.5 锗单晶的制备
                                                          • 3.2 高纯多晶硅的制备技术
                                                            • 3.2.1 硅的基本性质和应用
                                                              • 3.2.2 金属硅的制备技术
                                                                • 3.2.3 化学法制备多晶硅技术
                                                                  • 3.2.4 物理冶金法制备多晶硅技术
                                                                  • 3.3 微电子硅材料进展
                                                                    • 3.3.1 微电子硅材料的研究和应用
                                                                      • 3.3.2 大直径硅晶体的生长和加工
                                                                        • 3.3.3 晶体硅的缺陷工程和杂质工程
                                                                          • 3.3.4 外延硅薄膜的生长
                                                                            • 3.3.5 新型硅基薄膜
                                                                              • 3.3.6 纳米硅制备及其在纳电子的应用
                                                                                • 3.3.7 硅基发光和硅基光电子
                                                                                • 3.4 太阳能硅材料进展
                                                                                  • 3.4.1 太阳能硅材料的研究及应用
                                                                                    • 3.4.2 直拉硅单晶的生长和加工
                                                                                      • 3.4.3 铸造多晶硅的生长和加工
                                                                                        • 3.4.4 非晶硅薄膜的进展
                                                                                          • 3.4.5 带硅的应用和进展
                                                                                            • 3.4.6 纳米硅太阳能电池的应用
                                                                                            • 参考文献
                                                                                            • 第四章 硅基异质结构材料
                                                                                              • 4.1 引言
                                                                                                • 4.2 硅基Ⅳ族异质结构材料
                                                                                                  • 4.2.1 SiGe合金材料
                                                                                                    • 4.2.2 自组装Ge量子点材料
                                                                                                      • 4.2.3 硅基Ge材料
                                                                                                        • 4.2.4 硅基GeSn和SiGeSn合金材料
                                                                                                        • 4.3 硅基化合物半导体材料
                                                                                                          • 4.3.1 硅基化合物半导体外延材料
                                                                                                            • 4.3.2 硅基键合型半导体材料
                                                                                                            • 参考文献
                                                                                                            • 第五章 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料
                                                                                                              • 5.1 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体单晶材料
                                                                                                                • 5.1.1 引言
                                                                                                                  • 5.1.2 Ⅲ-Ⅴ族化合物体单晶材料的主要生长技术简介
                                                                                                                    • 5.1.3 GaAs体单晶材料
                                                                                                                      • 5.1.4 InP体单晶材料
                                                                                                                        • 5.1.5 GaP体单晶材料
                                                                                                                          • 5.1.6 InAs体单晶材料
                                                                                                                            • 5.1.7 GaSb体单晶材料
                                                                                                                              • 5.1.8 其他Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体单晶材料简介
                                                                                                                                • 5.1.9 主要Ⅲ-Ⅴ族化合物单晶材料的发展趋势
                                                                                                                                • 5.2 半导体低维量子结构材料
                                                                                                                                  • 5.2.1 Ⅲ-Ⅴ族半导体多量子阱材料和器件
                                                                                                                                    • 5.2.2 量子级联材料和器件
                                                                                                                                      • 5.2.3 量子点材料和器件
                                                                                                                                      • 参考文献
                                                                                                                                      • 第六章 Ⅲ族氮化物半导体材料
                                                                                                                                        • 6.1 引言
                                                                                                                                          • 6.2 Ⅲ族氮化物半导体的基本特征
                                                                                                                                            • 6.2.1 Ⅲ族氮化物的晶体结构
                                                                                                                                              • 6.2.2 Ⅲ族氮化物的极化特征
                                                                                                                                              • 6.3 Ⅲ族氮化物材料的制备
                                                                                                                                                • 6.3.1 GaN材料
                                                                                                                                                  • 6.3.2 InN材料
                                                                                                                                                    • 6.3.3 AlN、AlGaN合金生长及掺杂
                                                                                                                                                    • 6.4 GaN基异质结构及相关器件
                                                                                                                                                      • 6.4.1 AlGaN/GaN异质结构及相关器件
                                                                                                                                                        • 6.4.2 AlN/GaN异质结构及相关器件
                                                                                                                                                          • 6.4.3 AlInN/GaN异质结构及相关器件
                                                                                                                                                          • 6.5 GaN基量子阱结构及相关器件
                                                                                                                                                            • 6.5.1 InGaN/GaN量子阱结构及相关器件
                                                                                                                                                              • 6.5.2 AlGaN/GaN量子阱结构及相关器件
                                                                                                                                                                • 6.5.3 非极性和半极性氮化物量子阱结构及相关器件
                                                                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                                                                • 第七章 SiC半导体材料
                                                                                                                                                                  • 7.1 SiC的结构和基本性质
                                                                                                                                                                    • 7.2 SiC单晶材料的研究进展
                                                                                                                                                                      • 7.3 升华法生长SiC单晶
                                                                                                                                                                        • 7.3.1 Lely法
                                                                                                                                                                          • 7.3.2 改进Lely法
                                                                                                                                                                            • 7.3.3 低微管密度、低位错密度SiC单晶生长探索
                                                                                                                                                                            • 7.4 不同导电类型SiC单晶生长
                                                                                                                                                                              • 7.4.1 半绝缘SiC单晶生长技术
                                                                                                                                                                                • 7.4.2 n型和p型SiC单晶生长技术
                                                                                                                                                                                • 7.5 溶液法和高温化学气相沉积法生长SiC单晶
                                                                                                                                                                                  • 7.5.1 溶液法生长SiC单晶
                                                                                                                                                                                    • 7.5.2 高温化学气相沉积(HTCVD)法生长SiC单晶
                                                                                                                                                                                    • 7.6 SiC单晶加工技术
                                                                                                                                                                                      • 7.6.1 外延对SiC衬底片的技术要求
                                                                                                                                                                                        • 7.6.2 SiC单晶片的制备工艺路线
                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                        • 第八章 Ⅱ-Ⅵ族半导体材料
                                                                                                                                                                                          • 8.1 ZnO的基本结构
                                                                                                                                                                                            • 8.2 ZnO的基本性质
                                                                                                                                                                                              • 8.2.1 ZnO半导体的晶格动力学性质
                                                                                                                                                                                                • 8.2.2 ZnO半导体的光学性质
                                                                                                                                                                                                  • 8.2.3 ZnO半导体的电学性质
                                                                                                                                                                                                  • 8.3 ZnO单晶的制备技术
                                                                                                                                                                                                    • 8.4 ZnO薄膜的外延生长
                                                                                                                                                                                                      • 8.4.1 MOCVD生长ZnO薄膜
                                                                                                                                                                                                        • 8.4.2 MBE生长ZnO薄膜
                                                                                                                                                                                                          • 8.4.3 PLD生长ZnO薄膜
                                                                                                                                                                                                            • 8.4.4 磁控溅射生长ZnO薄膜
                                                                                                                                                                                                            • 8.5 ZnO薄膜的掺杂与性质
                                                                                                                                                                                                              • 8.5.1 ZnO中的本征点缺陷和非故意掺杂
                                                                                                                                                                                                                • 8.5.2 ZnO的n型掺杂
                                                                                                                                                                                                                  • 8.5.3 ZnO的p型掺杂
                                                                                                                                                                                                                    • 8.5.4 ZnO稀磁半导体
                                                                                                                                                                                                                    • 8.6 ZnO基三元合金材料
                                                                                                                                                                                                                      • 8.6.1 Zn1-xMgxO合金
                                                                                                                                                                                                                        • 8.6.2 Zn1-xCdxO合金
                                                                                                                                                                                                                          • 8.6.3 Zn1-xBexO合金
                                                                                                                                                                                                                            • 8.6.4 ZnO1-xXx合金
                                                                                                                                                                                                                            • 8.7 ZnO基低维结构材料
                                                                                                                                                                                                                              • 8.7.1 ZnO低维纳米材料的制备方法
                                                                                                                                                                                                                                • 8.7.2 ZnO低维纳米材料的性质
                                                                                                                                                                                                                                • 8.8 其他Ⅱ-Ⅵ族半导体材料及其合金材料
                                                                                                                                                                                                                                  • 8.8.1 Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料的制备与掺杂
                                                                                                                                                                                                                                    • 8.8.2 Ⅱ-Ⅵ族化合物的光学性质
                                                                                                                                                                                                                                      • 8.8.3 ZnSe基化合物半导体异质结构
                                                                                                                                                                                                                                        • 8.8.4 ZnSe发光器件的寿命限制
                                                                                                                                                                                                                                          • 8.8.5 Ⅱ-Ⅵ族半导体的其他应用
                                                                                                                                                                                                                                          • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                          • 第九章 红外半导体材料
                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1 概述
                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1.1 引言
                                                                                                                                                                                                                                                • 9.1.2 HgCdTe和相关光电传感材料和器件发展概况
                                                                                                                                                                                                                                                • 9.2 能带结构
                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.2.1 窄禁带半导体能带结构概述
                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.2.2 能带参数
                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3 光学和电学性质
                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.3.1 光学性质
                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.3.2 输运性质
                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.4 红外光电探测器
                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.4.1 光电导器件
                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.4.2 光伏器件
                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.5 相关红外材料
                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.5.1 半导体低维结构红外材料
                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.5.2 热敏红外材料
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.5.3 红外光学薄膜
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第十章 半导体金刚石和立方氮化硼材料
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.1 引言
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.2 金刚石的结构和性能
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.3 单晶金刚石的合成
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.3.1 金刚石的化学气相沉积
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.3.2 原子级表面金刚石薄膜的生长
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.3.3 单晶金刚石的高速生长
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.4 金刚石中的杂质和半导体掺杂
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.4.1 p型掺杂
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.4.2 n型掺杂
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.5 金刚石的表面和界面性质
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.5.1 氢终端金刚石表面
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.5.2 氧终端金刚石表面
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.5.3 金属/半导体金刚石接触
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.6 半导体金刚石器件
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.6.1 功率器件
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.6.2 光电器件
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.6.3 半导体金刚石异质结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.6.4 金刚石的其他应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.7 立方氮化硼的结构、性质及制备方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.7.1 氮化硼的结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.7.2 立方氮化硼的基本性质及应用前景
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.7.3 立方氮化硼薄膜的制备及表征
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.8 立方氮化硼薄膜的研究进展
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.8.1 立方氮化硼薄膜的应力弛豫及厚膜制备
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.8.2 立方氮化硼薄膜的界面微结构研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.8.3 立方氮化硼薄膜的异质外延生长
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.8.4 立方氮化硼薄膜的力学性质研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.8.5 立方氮化硼薄膜的电学及光学性质研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.9 总结和展望
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 版权
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 前辅文

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    相关图书