半導體物理學(第6版,西交大). PDF

半導體物理對于稿材料的人來說這是很重要的基礎。望大家沒事時多多鉆研。

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第一章 半導體中的電子狀態
     
本章介紹：
本章主要討論半導體中電子的運動狀態。主要介紹了半導體的幾種常見晶體結構，半導體中能帶的形成，半導體中電子的狀態和能帶特點，在講解半導體中電子的運動時，引入了有效質量的概念。闡述本征半導體的導電機構，引入了空穴散射的概念。Zui后，介紹了Si、Ge和GaAs的能帶結構。
在1.1節，半導體的幾種常見晶體結構及結合性質。
在1.2節，為了深入理解能帶的形成，介紹了電子的共有化運動。介紹半導體中電子的狀態和能帶特點，并對導體、半導體和絕緣體的能帶進行比較，在此基礎上引入本征激發的概念。
在1.3節，引入有效質量的概念。討論半導體中電子的平均速度和加速度。
在1.4節，闡述本征半導體的導電機構，由此引入了空穴散射的概念，得到空穴的特點。
在1.5節，介紹回旋共振測試有效質量的原理和方法。自學內容。
在1.6節，介紹Si、Ge的能帶結構
在1.7節，介紹Ⅲ-Ⅴ族化合物的能帶結構，主要了解GaAs的能帶結構

第二章  半導體中雜質和缺陷能級
本章介紹：
在2.1節，介紹硅、鍺中的淺能級和深能級雜質以及和雜質能級，淺能級雜質電離能的計算，介紹了雜質補償作用。
在2.2節，介紹III-V族化合物中的雜質能級，引入等電子陷阱、等電子絡合物以及兩性雜質的概念

第三章  半導體中的載流子的統計分布
本章介紹：
在3.1節，引入狀態密度的概念，介紹狀態密度計算。
在3.2節，引入費米能級的概念，介紹了載流子的兩種統計分布函數，推導出平衡狀態下電子和空穴濃度的表達式，進而給出平衡狀態下載流子濃度的乘積。
在3.3節，推導本征半導體的載流子濃度的表達式，討論其變化規律。
在3.4節，討論在不同溫度下雜質半導體的載流子濃度和費米能級的表達式，討論其變化規律。

第四章  半導體的導電性
本章介紹：
本章主要討論載流子在外加電場資源下的漂移運動，半導體的遷移率、電阻率隨雜質濃度和溫度的變化規律。為了深入理解遷移率的本質，引入了散射的概念。定性講解了強電場下的效應，并介紹了熱載流子的概念。應用谷間散射解釋負微分電導。
在4.1節，根據熟知的歐姆定律，推導出歐姆定律的微分形式。引入遷移率的概念和定義式，并給出半導體的電導率和遷移率的關系。
在4.2節，引入散射的概念，描述幾種主要的散射機構，并分別說明散射幾率由哪些因素決定。
在4.3節，引入平均自由時間的概念，推導平均自由時間和散射幾率互為倒數關系，給出電導率、遷移率與平均自由時間的關系，并給出遷移率與雜質濃度和溫度的關系。
在4.4節，分析不同摻雜濃度下電阻率與雜質濃度的關系，并以中等摻雜濃度的Si為例，闡述其電阻率隨溫度的變化規律。
在4.5節，本節作為理解內容，僅對玻爾茲曼方程進行介紹，不涉及應用。
在4.6節，定性講解強電場下歐姆定律的偏離，介紹熱載流子的概念。
在4.7節，定性講解耿氏效應，通過分析多能谷散射講解微分負電導。

第五章  非平衡載流子
本章介紹：
本章主要討論非平衡載流子的產生與復合，引入了非平衡載流子壽命的概念，詳細講述復合理論，并介紹了陷阱效應。為了衡量半導體偏離平衡態的程度，引入了準費米能級，并用其表示非平衡態時載流子濃度。著重闡述了載流子的擴散運動和漂移運動，推導出愛因斯坦關系式。討論了擴散運動和漂移運動同時存在時，少數載流子遵循的方程——連續性方程。
在5.1節，介紹非平衡載流子的產生與復合，引入非平衡載流子的概念，說明非平衡載流子對電導率的影響。
在5.2節，引入了非平衡載流子壽命的概念，給出激發條件撤銷后，非平衡載流子隨時間的變化規律。介紹測試非平衡載流子壽命的幾種方法
在5.3節，引入準費米能級的概念，并用其表征非平衡態時載流子濃度，衡量半導體偏離平衡態的程度。
在5.4節，介紹幾種復合機構和復合理論，獲得各種情況下的少子壽命表達式。
在5.5節，介紹陷阱的概念和陷阱效應。
本節作為理解內容，僅對玻爾茲曼方程進行介紹，不涉及應用。
在5.6節，介紹載流子的擴散運動，獲得擴散流密度的表達式。
在5.7節，介紹載流子的漂移運動，推導出愛因斯坦關系式。
在5.7節，討論擴散運動和漂移運動同時存在時，少數載流子遵循的方程——連續性方程。

第六章  金屬和半導體的接觸
本章介紹
本章介紹了金屬與半導體形成的肖持基接觸和歐姆接觸。詳細闡述了肖特基接觸的電流—電壓特——擴散理論和熱電子發射理論。同時引入少數載流子注入比的概念，介紹常見的歐姆接觸制備方法。
在71節，講述理想情況下金屬半導體接觸和能級圖以及具有表面態時金屬半導體接觸和能級圖，給出勢壘高度的表達式。
在7.2節，介紹金屬半導體接觸的整流理論，分別給出擴散理論及熱電子發射理論的電流—電壓表達式。同時介紹鏡像力和隧道效應對金屬半導體接觸的影響。
在4.3節，引入少數載流子的注入和歐姆接觸的概念，介紹常見的歐姆接觸制備方法，給出接觸電阻的表達式。

第七章  半導體表面與MIS結構
本章介紹
本章引入表面態的概念，主要討論MIS結構中半導體的表面電場效應和電容-電壓特性。介紹Si-SiO2系統的性質，定性介紹了表面電導及遷移率。
在8.1節，引入表面態的概念，說明表面態的來源。
在8.2節，討論熱平衡狀態下理想MIS結構中半導體的表面電場效應，包括表面勢，表面空間電荷區的電場、電勢和電容。定性闡述深耗盡狀態下的表面電場效應。
在4.3節，討論理想MIS結構的電容-電壓特性，并討論金屬和半導體功函數差、絕緣層電荷對MIS結構的電容-電壓特性特性的影響。
在8.4節，介紹Si-SiO2系統的性質。
在8.4節，定性介紹了表面電導及遷移率。