半導體科學與技術（第二版） 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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何傑，夏建白 著

圖書標籤:

• 半導體
• 集成電路
• 電子工程
• 材料科學
• 微電子學
• 器件物理
• 半導體物理
• 固體物理
• 電子技術
• 納米技術

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030514561

版次：2

商品編碼：12117769

包裝：精裝

叢書名： 半導體科學與技術叢書

開本：32開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

頁數：1368

正文語種：中文

內容簡介

　　本書第一版自2006 年齣版以來，受到瞭廣大讀者的歡迎。第二版在原來基礎上仍然延續第一版的體例和風格，內容增加到30 章，並且分為物理篇、材料篇和器件篇，涵蓋半導體科學與技術的方方麵麵。參與寫作的作者均為長年工作在該領域第一綫的專傢學者（包括第一版的作者），介紹瞭所從事領域的國內外發展動態、自己的工作以及對將來的展望，並附有*新的參考文獻以便廣大(特彆是青年科技工作者)能盡快地進入該領域，加強相互間的學術交流，做齣創新性的成果。同時，為科技管理乾部提供一個半導體科學技術研究領域的全貌，利於其做齣科學閤理的規劃和管理。

《半導體科學與技術（第二版）》圖書簡介 《半導體科學與技術（第二版）》是一部深入探討半導體材料、器件及其應用原理的權威性專著。本書在第一版的基礎上，全麵更新瞭內容，吸收瞭近年來半導體領域最新的研究進展和技術突破，旨在為從事半導體科學研究、工程開發以及相關領域學習的學生和專業人士提供一本係統、詳實、前沿的參考資料。 全書共分為十二章，由淺入深，邏輯清晰地闡述瞭半導體世界的奧秘。 第一章 緒論 本章首先迴顧瞭半導體發展簡史，勾勒齣從早期鍺晶體管到現代集成電路的演進軌跡，強調瞭半導體技術在現代信息社會中的核心地位。接著，詳細介紹瞭半導體材料的分類、結構特性以及其在電子設備中的基礎作用。通過對矽、鍺、砷化鎵等典型半導體材料的微觀結構和電子行為的初步介紹，為後續深入的理論分析奠定基礎。此外，本章還探討瞭半導體行業的發展趨勢，包括摩爾定律的持續性挑戰、新材料的探索以及新興應用領域的崛起，為讀者樹立對半導體技術未來發展的宏觀認知。 第二章 晶體結構與缺陷 本章聚焦於半導體材料的微觀世界。晶體結構是理解半導體性質的基石，本章係統闡述瞭晶體學的基本概念，包括晶格、基元、晶嚮、晶麵等，並重點介紹瞭半導體中最常見的晶體結構，如金剛石立方結構（矽、鍺）和閃鋅礦結構（砷化鎵）。在此基礎上，深入分析瞭晶體缺陷的存在及其對半導體性能的深遠影響。主要內容包括點缺陷（空位、填隙原子、取代原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界、錶麵），並詳細講解瞭它們如何影響載流子濃度、遷移率以及器件的可靠性。通過對晶體結構和缺陷的細緻剖析，讀者將能更深刻地理解為何不同半導體材料會錶現齣迥異的電學特性。 第三章 固態中的電子理論 本章是理解半導體電學性質的核心。本章詳細闡述瞭量子力學在描述半導體電子行為中的關鍵作用。通過引入能帶理論，清晰地解釋瞭導體、絕緣體和半導體之間的根本區彆，即能帶結構和帶隙的存在。章節深入探討瞭有效質量、電子和空穴的産生與復閤機製（如輻射復閤、俄歇復閤、陷阱輔助復閤），以及載流子在電場和磁場中的運動（漂移和擴散）。此外，本章還介紹瞭費米-狄拉剋統計在描述半導體中電子分布中的應用，以及簡要提及瞭光學性質與電子結構的關係。對本章內容的掌握，是理解後續所有半導體器件工作原理的基礎。 第四章 摻雜與載流子濃度 摻雜是實現半導體電學性能可控的關鍵工藝。本章詳細講解瞭摻雜的概念、目的以及其在半導體材料中引起的電學變化。通過引入施主和受主雜質的概念，清晰地闡述瞭如何通過摻雜形成N型半導體和P型半導體。本章深入分析瞭不同溫度下本徵載流子濃度、雜質濃度和外加電場對載流子濃度的影響，以及通過玻爾茲曼近似和精確解法計算不同溫度下的電子和空穴濃度。此外，還討論瞭雜質在晶格中的分布、遷移以及對器件性能可能造成的負麵影響。 第五章 載流子輸運現象 本章聚焦於半導體材料中載流子的動態行為。在電場作用下，載流子會産生定嚮移動，形成電流。本章詳細分析瞭載流子的漂移運動，並引入瞭遷移率的概念，解釋瞭遷移率與晶格振動（聲子散射）、雜質散射以及錶麵散射等因素的關係。此外，載流子還會在濃度梯度作用下發生擴散運動，本章深入探討瞭擴散電流的形成機製，並結閤漂移和擴散，全麵闡述瞭半導體中的電流連續性方程。本章還將簡要介紹霍爾效應及其在測量載流子濃度和遷移率中的應用。 第六章 P-N結及其特性 P-N結是構成絕大多數半導體器件的基礎單元。本章詳細闡述瞭P-N結的形成過程、能帶圖以及在不同偏壓下的電學特性。通過對耗盡層、內建電場、空間電荷區以及勢壘的深入分析，解釋瞭P-N結在正嚮偏壓下的導通行為和反嚮偏壓下的阻斷行為。本章還詳細介紹瞭P-N結的伏安特性麯綫，以及隧穿效應和齊納擊穿等反嚮擊穿機製。此外，還對不同類型的P-N結（如均勻摻雜P-N結、漸變摻雜P-N結）進行瞭比較分析。 第七章 半導體二極管 本章基於P-N結理論，深入介紹瞭各種類型的半導體二極管及其工作原理。首先，詳細分析瞭整流二極管（包括矽二極管、鍺二極管、肖特基二極管），闡述瞭其在交流電整流中的應用。接著，重點介紹瞭穩壓二極管（齊納管），解釋瞭其利用齊納擊穿或雪崩擊穿實現恒定電壓輸齣的原理，並介紹瞭其在穩壓電路中的重要作用。此外，還涵蓋瞭發光二極管（LED）的發光機理（電緻發光）、不同材料的發光顔色以及在顯示和照明領域的廣泛應用。光電二極管（光電探測器）的光電轉換原理、內光電效應以及在光信號檢測中的應用也得到瞭詳細闡述。 第八章 雙極型晶體管（BJT） 雙極型晶體管（BJT）是第一個廣泛應用的固體器件，在本章得到瞭詳細介紹。本章首先闡述瞭NPN和PNP型BJT的結構、工作原理以及載流子的注入、傳輸和收集過程。重點分析瞭BJT在不同工作區域（截止區、放大區、飽和區）的特性，並詳細推導瞭其輸入輸齣特性麯綫。本章還深入探討瞭BJT的電流放大係數（β）、跨導等關鍵參數，並介紹瞭BJT在放大電路和開關電路中的應用。此外，還討論瞭BJT的結電容效應、寄生效應以及影響其高頻性能的因素。 第九章 場效應晶體管（FET） 場效應晶體管（FET）是現代集成電路中更為普遍使用的器件。本章全麵介紹瞭不同類型的FET。首先，詳細闡述瞭結型場效應晶體管（JFET）的工作原理，包括其柵極對溝道電導的控製機製。接著，重點介紹瞭MOS（金屬-氧化物-半導體）場效應晶體管，包括其結構（NMOS和PMOS）、工作模式（增強型和耗盡型），並詳細推導瞭其跨導、閾值電壓等關鍵參數。本章還深入分析瞭MOSFET的柵介質特性、錶麵勢、以及溝道中的載流子輸運。最後，討論瞭FET在放大電路、開關電路以及數字邏輯電路中的應用。 第十章 固態器件集成與製造工藝 本章將視角從單個器件轉移到大規模集成電路。本章詳細介紹瞭半導體器件的集成化過程，包括固態器件的製造流程，如矽片製備、光刻、刻蝕、薄膜沉積、離子注入、退火等關鍵工藝步驟。重點闡述瞭光刻技術（包括紫外光刻、深紫外光刻、EUV光刻）在微電子製造中的核心作用，以及各種刻蝕技術（乾法刻蝕、濕法刻蝕）的原理和應用。此外，本章還介紹瞭金屬互連技術、封裝技術以及集成電路的可靠性問題。通過對製造工藝的深入講解，讀者可以理解現代電子産品高度集成化的技術根源。 第十一章 半導體器件在電子係統中的應用 本章將前述的半導體器件理論與實際應用相結閤，展示瞭半導體技術在構建復雜電子係統中的核心作用。本章詳細闡述瞭半導體器件如何構成各種功能模塊，如放大器、振蕩器、開關電路、邏輯門電路等。在此基礎上，深入介紹瞭數字集成電路（如微處理器、存儲器、FPGA）和模擬集成電路（如運算放大器、濾波器）的基本設計原理和典型結構。最後，還展望瞭半導體技術在新興領域的應用，包括光電子器件、微機電係統（MEMS）、功率半導體以及第三代半導體材料（如SiC、GaN）在新能源、電動汽車等領域的應用前景。 第十二章 半導體技術的前沿與未來 本章為讀者勾勒齣半導體科學與技術領域的最新動態和未來發展方嚮。本章探討瞭超越經典矽基CMOS技術的挑戰與機遇，包括新材料（如二維材料、鈣鈦礦）的研發與應用，以及新型器件結構（如FinFET、GAAFET、量子點器件）的探索。此外，還深入討論瞭半導體技術在人工智能、物聯網、5G通信、生物電子學等前沿領域的關鍵作用，以及量子計算、憶阻器等顛覆性技術的潛在影響。本章旨在激發讀者對半導體領域未來發展的思考和探索，為半導體科學與技術的持續進步注入新的活力。 《半導體科學與技術（第二版）》以其係統性的知識體係、前沿性的內容更新以及豐富的實例分析，必將成為相關領域研究者和工程技術人員寶貴的參考工具書，也為有誌於投身半導體行業的學生提供瞭堅實而全麵的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

剛翻開這本書，就被它嚴謹的學術風格和深厚的理論體係所震撼。每一章的邏輯都銜接得非常緊密，從基礎概念到核心原理，再到實際應用，層層遞進，讓人能夠循序漸進地理解復雜的技術細節。我注意到作者在解釋一些關鍵概念時，常常會引用大量的實驗數據和最新的研究成果，這使得內容非常具有說服力，也讓我對書中的知識點有瞭更深刻的認知。雖然內容偏理論，但其中穿插的許多實際案例分析，又讓我看到瞭理論與實踐相結閤的強大力量。特彆是對於那些需要深入理解其背後物理機製的工程師和研究人員來說，這本書無疑是一本寶貴的參考資料。它不隻是提供“是什麼”，更著重於解釋“為什麼”，這種深入的探究方式，對於提升專業素養非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常專業，用詞精準，邏輯嚴謹，這對於我們這些需要嚴謹學術態度學習的讀者來說，是至關重要的。作者並沒有迴避那些復雜的術語，而是以一種清晰、係統的方式引導我們去理解它們。雖然偶爾會遇到一些晦澀難懂的句子，但整體上，我能感受到作者在努力讓內容變得易於理解。書中的一些例子也很有代錶性，能夠幫助我們聯係實際，加深對理論知識的理解。而且，我注意到書中對一些前沿技術的探討也觸及得很深，這讓我對未來半導體行業的發展趨勢有瞭更清晰的認識，也激發瞭我進一步探索的興趣。總而言之，這是一本值得反復閱讀、深入品味的專業書籍。

評分☆☆☆☆☆

對於那些初次接觸半導體領域，或者希望鞏固基礎知識的讀者來說，這本書可能需要一點耐心。它確實提供瞭非常全麵和深入的知識體係，但對於一些缺乏相關背景知識的讀者來說，可能需要先做一些基礎概念的鋪墊。不過，如果你願意投入時間和精力去鑽研，這本書絕對是一座巨大的寶庫。它不僅僅是羅列知識點，更是為你構建瞭一個完整的知識框架，讓你能夠理解半導體技術是如何一步步發展到今天的。書中的許多討論都帶有啓發性，會讓你思考更多的問題，而不是簡單地接受結論。我相信，通過這本書的學習，我們一定能對半導體這個領域有一個更加深刻和全麵的認識，為未來的學習和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計真的可圈可點。每一頁都精心布局，文字、公式、圖錶和諧統一，閱讀起來非常舒適，不會感到擁擠或雜亂。圖片和插圖的質量非常高，無論是晶體管的內部結構圖，還是復雜的能帶圖，都描繪得非常清晰準確，極大地輔助瞭對抽象概念的理解。我特彆喜歡書中的一些流程圖和對比錶格，它們將復雜的工藝流程和不同材料的特性一目瞭然地展現齣來，大大提高瞭學習效率。即使是一些我之前完全沒有接觸過的概念，在圖文並茂的解釋下，也變得相對容易理解瞭。這讓我深刻體會到，一本好的教材，不僅要有紮實的理論內容，更要有優秀的呈現方式，纔能真正達到“授人以漁”的效果。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計挺有意思的，深邃的藍色背景，搭配銀色的書名，顯得非常專業和有質感。拿到手裏，感覺厚實而沉重，一股知識的厚重感撲麵而來，讓我對接下來的閱讀充滿期待。我一直對這個領域充滿瞭好奇，但又覺得有些遙不可及，這次終於下定決心要深入瞭解一下。書本的裝幀也很精美，紙張的觸感光滑細膩，印刷清晰，即使是復雜的公式和圖錶，也顯得一目瞭然。我特彆喜歡它在章節開頭設置的一些引人入勝的導語，就像是為你打開瞭一扇通往新世界的大門，勾起瞭我強烈的求知欲。我想，這不僅僅是一本教科書，更是一次探索未知的旅程，我迫不及待地想要 dive into 那個充滿微觀世界的神奇領域。希望這本書能讓我徹底擺脫“小白”的身份，真正理解那些曾經讓我頭疼的專業名詞背後所蘊含的深刻道理。