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半导体物理
本书主要为理解半导体集成电路器件原理和性能特点做理论铺垫，将重点介绍半导体物理的基础知识和基本概念，全书分为九章，分别是：量子力学与固体物理基础、半导体晶体结构与电子状态、半导体中的热平衡载流子、载流子在电场下的电输运性质、半导体中的非平衡载流子、PN结、金属-半导体接触、金属-绝缘体-半导体结构、半导体异质结结构。
本书可作为工科电子信息工程、集成电路设计与集成系统、微电子科学与工程等专业的本科生教材，也可供从事相关专业科研工作的研究生和产业的科技人员参考。
作者：
刘斌、余林蔚、庄喆、王军转、徐骏
定价：
39.80 元
出版时间：
2025-07-16
ISBN：
978-7-04-063762-5
物料号：
63762-00
读者对象：
高等教育
一级分类：
电气/电子信息/自动化类
二级分类：
电子信息/通信专业课
三级分类：
其他
重点项目：
战略性新兴领域-十四五 高等教育教材
版面字数：
350.00千字
开本：
16开
装帧形式：
平装
页数：
268
最新印次时间：
2026年09月
- 目录
- 前辅文
- 第一章 量子力学与固体物理基础
- 1.1 引言
- 1.2 量子力学理论基础
- 1.2.1 历史回顾
- 1.2.2 不确定性原理
- 1.2.3 薛定谔方程
- 1.2.4 一维定态薛定谔方程的应用
- 1.2.5 微观粒子的统计分布
- 1.2.1 历史回顾
- 1.3 固体物理理论基础
- 1.3.1 固体结合时原子成键类型
- 1.3.2 晶体结构的表示方法
- 1.3.3 晶体结构实验分析方法
- 1.3.4 电子能带理论
- 1.3.1 固体结合时原子成键类型
- 复习题
- 习题
- 1.1 引言
- 第二章 半导体晶体结构与电子状态
- 2.1 半导体材料和晶体结构
- 2.1.1 元素半导体和化合物半导体
- 2.1.2 金刚石结构
- 2.1.3 闪锌矿和纤锌矿结构
- 2.1.1 元素半导体和化合物半导体
- 2.2 半导体中的电子状态
- 2.2.1 原子能级和晶体能带
- 2.2.2 半导体的电子能带
- 2.2.3 导体、半导体、绝缘体的能带
- 2.2.1 原子能级和晶体能带
- 2.3 半导体中电子的运动
- 2.3.1 速度与加速度
- 2.3.2 有效质量
- 2.3.1 速度与加速度
- 2.4 空穴的概念
- 2.4.1 空穴的电荷
- 2.4.2 空穴的有效质量
- 2.4.1 空穴的电荷
- 2.5 半导体中的杂质和缺陷
- 2.5.1 替位式杂质和间隙式杂质
- 2.5.2 施主杂质和受主杂质
- 2.5.3 杂质补偿
- 2.5.4 缺陷
- 2.5.1 替位式杂质和间隙式杂质
- 2.6 几种典型半导体的能带结构
- 2.6.1 硅、锗、砷化镓
- 2.6.2 宽禁带半导体
- 2.6.3 新兴半导体
- 2.6.1 硅、锗、砷化镓
- 复习题
- 习题
- 2.1 半导体材料和晶体结构
- 第三章 半导体中的热平衡载流子
- 3.1 费米能级与费米分布函数
- 3.1.1 费米统计和费米分布函数
- 3.1.2 态密度
- 3.1.1 费米统计和费米分布函数
- 3.2 本征半导体载流子浓度
- 3.3 杂质半导体载流子浓度
- 3.3.1 掺杂能级和离化能
- 3.3.2 掺杂能级占据情况
- 3.3.3 掺杂半导体载流子浓度和费米能级
- 3.3.4 补偿半导体中平衡载流子统计
- 3.3.1 掺杂能级和离化能
- 3.4 简并半导体载流子统计
- 复习题
- 习题
- 3.1 费米能级与费米分布函数
- 第四章 载流子在电场下的电输运性质
- 4.1 漂移运动与电导率的微观机制
- 4.1.1 金属导电的微观机制
- 4.1.2 载流子迁移率和电导率
- 4.1.1 金属导电的微观机制
- 4.2 载流子的散射
- 4.2.1 电离杂质散射
- 4.2.2 晶格振动散射
- 4.2.1 电离杂质散射
- 4.3 迁移率随杂质浓度和温度的关系
- 4.3.1 平均自由时间和散射概率之间的关系
- 4.3.2 迁移率和电导率自由时间之间的关系
- 4.3.3 迁移率与杂质和温度的关系
- 4.3.1 平均自由时间和散射概率之间的关系
- 4.4 电导率的统计理论以及和温度的关系
- 4.4.1 电导率的统计理论
- 4.4.2 电导率和温度的关系
- 4.4.3 表面和体材料内电导率的区别
- 4.4.1 电导率的统计理论
- 4.5 强电场下的迁移率和弹道输运
- 4.5.1 欧姆定律的偏离和热载流子
- 4.5.2 饱和漂移速度
- 4.5.3 弹道输运
- 4.5.1 欧姆定律的偏离和热载流子
- 4.6 霍尔效应
- 4.6.1 霍尔效应
- 4.6.2 霍尔效应的统计理论
- 4.6.3 霍尔效应的测量方法
- 4.6.1 霍尔效应
- 复习题
- 习题
- 4.1 漂移运动与电导率的微观机制
- 第五章 半导体中的非平衡载流子
- 5.1 非平衡载流子的产生
- 5.2 非平衡载流子的复合寿命
- 5.2.1 直接复合
- 5.2.2 间接复合
- 5.2.3 表面复合
- 5.2.4 俄歇复合
- 5.2.5 陷阱复合
- 5.2.1 直接复合
- 5.3 光吸收和光致荧光
- 5.3.1 带间吸收跃迁
- 5.3.2 带内吸收
- 5.3.3 激子和激子半径
- 5.3.4 发光复合：光致发光
- 5.3.5 吸收谱和荧光谱的测量
- 5.3.6 半导体低维结构的吸收和发光
- 5.3.1 带间吸收跃迁
- 5.4 非平衡载流子的扩散
- 5.5 连续性方程
- 复习题
- 习题
- 5.1 非平衡载流子的产生
- 第六章 PN结
- 6.1 PN结及其能带图（平衡态）
- 6.1.1 PN结基本结构和形成
- 6.1.2 空间电荷区（耗尽区、势垒区）
- 6.1.3 零偏压下的PN突变结能带结构（接触电势差）
- 6.1.1 PN结基本结构和形成
- 6.2 PN结电流-电压特性（非平衡态）
- 6.2.1 外偏压下理想PN结能带和载流子输运定性描述
- 6.2.2 理想PN结的电流-电压方程
- 6.2.3 偏离理想方程的因素
- 6.2.4 PN结电容
- 6.2.1 外偏压下理想PN结能带和载流子输运定性描述
- 6.3 PN结的击穿
- 6.3.1 雪崩击穿
- 6.3.2 隧道击穿
- 6.3.3 热电击穿
- 6.3.1 雪崩击穿
- 6.4 PN结隧道效应
- 复习题
- 习题
- 6.1 PN结及其能带图（平衡态）
- 第七章 金属-半导体接触
- 7.1 理想金属-半导体结的形成及其能带结构
- 7.1.1 金属和半导体的功函数
- 7.1.2 理想金属-半导体结接触类型及其能带
- 7.1.1 金属和半导体的功函数
- 7.2 肖特基势垒接触
- 7.2.1 理想肖特基势垒高度
- 7.2.2 理想肖特基结的特性
- 7.2.3 非理想的肖特基势垒
- 7.2.1 理想肖特基势垒高度
- 7.3 肖特基势垒二极管的电流-电压特性
- 7.3.1 金属-半导体接触的整流特性
- 7.3.2 肖特基结与PN结的对比
- 7.3.1 金属-半导体接触的整流特性
- 7.4 欧姆接触
- 7.4.1 理想非整流形势垒
- 7.4.2 隧穿势垒
- 7.4.3 接触电阻
- 7.4.1 理想非整流形势垒
- 复习题
- 习题
- 7.1 理想金属-半导体结的形成及其能带结构
- 第八章 金属-绝缘体-半导体结构
- 8.1 理想MIS结构及其能带
- 8.1.1 理想MIS结构
- 8.1.2 MIS能带结构
- 8.1.3 表面电荷密度
- 8.1.4 金属-半导体功函数差
- 8.1.5 平带电压和阈值电压
- 8.1.1 理想MIS结构
- 8.2 MIS结构的C-V特性
- 8.2.1 理想C-V特性
- 8.2.2 频率影响
- 8.2.3 界面电荷影响
- 8.2.4 绝缘层氧化物界面电荷效应
- 8.2.1 理想C-V特性
- 8.3 MIS结构应用
- 8.3.1 动态随机存储器
- 8.3.2 电荷耦合器件
- 8.3.1 动态随机存储器
- 复习题
- 习题
- 8.1 理想MIS结构及其能带
- 第九章 半导体异质结结构
- 9.1 半导体异质结及其能带图
- 9.1.1 半导体异质结的能带图
- 9.1.2 半导体异质结界面
- 9.1.1 半导体异质结的能带图
- 9.2 几种重要的异质结结构及其应用
- 9.2.1 半导体异质结量子阱
- 9.2.2 半导体异质结超晶格
- 9.2.1 半导体异质结量子阱
- 复习题
- 习题
- 9.1 半导体异质结及其能带图
- 前辅文
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