半导体物理学(第6版,西交大). PDF

半导体物理对于稿材料的人来说这是很重要的基础。望大家没事时多多钻研。

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第一章 半导体中的电子状态
     
本章介绍：
本章主要讨论半导体中电子的运动状态。主要介绍了半导体的几种常见晶体结构，半导体中能带的形成，半导体中电子的状态和能带特点，在讲解半导体中电子的运动时，引入了有效质量的概念。阐述本征半导体的导电机构，引入了空穴散射的概念。Zui后，介绍了Si、Ge和GaAs的能带结构。
在1.1节，半导体的几种常见晶体结构及结合性质。
在1.2节，为了深入理解能带的形成，介绍了电子的共有化运动。介绍半导体中电子的状态和能带特点，并对导体、半导体和绝缘体的能带进行比较，在此基础上引入本征激发的概念。
在1.3节，引入有效质量的概念。讨论半导体中电子的平均速度和加速度。
在1.4节，阐述本征半导体的导电机构，由此引入了空穴散射的概念，得到空穴的特点。
在1.5节，介绍回旋共振测试有效质量的原理和方法。自学内容。
在1.6节，介绍Si、Ge的能带结构
在1.7节，介绍Ⅲ-Ⅴ族化合物的能带结构，主要了解GaAs的能带结构

第二章  半导体中杂质和缺陷能级
本章介绍：
在2.1节，介绍硅、锗中的浅能级和深能级杂质以及和杂质能级，浅能级杂质电离能的计算，介绍了杂质补偿作用。
在2.2节，介绍III-V族化合物中的杂质能级，引入等电子陷阱、等电子络合物以及两性杂质的概念

第三章  半导体中的载流子的统计分布
本章介绍：
在3.1节，引入状态密度的概念，介绍状态密度计算。
在3.2节，引入费米能级的概念，介绍了载流子的两种统计分布函数，推导出平衡状态下电子和空穴浓度的表达式，进而给出平衡状态下载流子浓度的乘积。
在3.3节，推导本征半导体的载流子浓度的表达式，讨论其变化规律。
在3.4节，讨论在不同温度下杂质半导体的载流子浓度和费米能级的表达式，讨论其变化规律。

第四章  半导体的导电性
本章介绍：
本章主要讨论载流子在外加电场资源下的漂移运动，半导体的迁移率、电阻率随杂质浓度和温度的变化规律。为了深入理解迁移率的本质，引入了散射的概念。定性讲解了强电场下的效应，并介绍了热载流子的概念。应用谷间散射解释负微分电导。
在4.1节，根据熟知的欧姆定律，推导出欧姆定律的微分形式。引入迁移率的概念和定义式，并给出半导体的电导率和迁移率的关系。
在4.2节，引入散射的概念，描述几种主要的散射机构，并分别说明散射几率由哪些因素决定。
在4.3节，引入平均自由时间的概念，推导平均自由时间和散射几率互为倒数关系，给出电导率、迁移率与平均自由时间的关系，并给出迁移率与杂质浓度和温度的关系。
在4.4节，分析不同掺杂浓度下电阻率与杂质浓度的关系，并以中等掺杂浓度的Si为例，阐述其电阻率随温度的变化规律。
在4.5节，本节作为理解内容，仅对玻尔兹曼方程进行介绍，不涉及应用。
在4.6节，定性讲解强电场下欧姆定律的偏离，介绍热载流子的概念。
在4.7节，定性讲解耿氏效应，通过分析多能谷散射讲解微分负电导。

第五章  非平衡载流子
本章介绍：
本章主要讨论非平衡载流子的产生与复合，引入了非平衡载流子寿命的概念，详细讲述复合理论，并介绍了陷阱效应。为了衡量半导体偏离平衡态的程度，引入了准费米能级，并用其表示非平衡态时载流子浓度。着重阐述了载流子的扩散运动和漂移运动，推导出爱因斯坦关系式。讨论了扩散运动和漂移运动同时存在时，少数载流子遵循的方程——连续性方程。
在5.1节，介绍非平衡载流子的产生与复合，引入非平衡载流子的概念，说明非平衡载流子对电导率的影响。
在5.2节，引入了非平衡载流子寿命的概念，给出激发条件撤销后，非平衡载流子随时间的变化规律。介绍测试非平衡载流子寿命的几种方法
在5.3节，引入准费米能级的概念，并用其表征非平衡态时载流子浓度，衡量半导体偏离平衡态的程度。
在5.4节，介绍几种复合机构和复合理论，获得各种情况下的少子寿命表达式。
在5.5节，介绍陷阱的概念和陷阱效应。
本节作为理解内容，仅对玻尔兹曼方程进行介绍，不涉及应用。
在5.6节，介绍载流子的扩散运动，获得扩散流密度的表达式。
在5.7节，介绍载流子的漂移运动，推导出爱因斯坦关系式。
在5.7节，讨论扩散运动和漂移运动同时存在时，少数载流子遵循的方程——连续性方程。

第六章  金属和半导体的接触
本章介绍
本章介绍了金属与半导体形成的肖持基接触和欧姆接触。详细阐述了肖特基接触的电流—电压特——扩散理论和热电子发射理论。同时引入少数载流子注入比的概念，介绍常见的欧姆接触制备方法。
在71节，讲述理想情况下金属半导体接触和能级图以及具有表面态时金属半导体接触和能级图，给出势垒高度的表达式。
在7.2节，介绍金属半导体接触的整流理论，分别给出扩散理论及热电子发射理论的电流—电压表达式。同时介绍镜像力和隧道效应对金属半导体接触的影响。
在4.3节，引入少数载流子的注入和欧姆接触的概念，介绍常见的欧姆接触制备方法，给出接触电阻的表达式。

第七章  半导体表面与MIS结构
本章介绍
本章引入表面态的概念，主要讨论MIS结构中半导体的表面电场效应和电容-电压特性。介绍Si-SiO2系统的性质，定性介绍了表面电导及迁移率。
在8.1节，引入表面态的概念，说明表面态的来源。
在8.2节，讨论热平衡状态下理想MIS结构中半导体的表面电场效应，包括表面势，表面空间电荷区的电场、电势和电容。定性阐述深耗尽状态下的表面电场效应。
在4.3节，讨论理想MIS结构的电容-电压特性，并讨论金属和半导体功函数差、绝缘层电荷对MIS结构的电容-电压特性特性的影响。
在8.4节，介绍Si-SiO2系统的性质。
在8.4节，定性介绍了表面电导及迁移率。