半导体材料

1 导论1

11 基本概念1

12 发展简史2

13 半导体材料的分类3

14 半导体材料的基本性质4

141 半导体的晶体结构4

142 半导体的化学键5

143 半导体的能带6

144 半导体的电导7

145 半导体的霍尔效应7

146 半导体的光学性质9

15 半导体中的杂质和缺陷10

151 杂质10

152 缺陷10

153 半导体缺陷工程10

16 半导体材料的性能检测11

17 材料的应用发展趋势13

参考文献16


2 元素半导体材料19

. 21 硅19

211 si的化学性质19

212 晶体结构和能带20

213 电学性质21

214 光学性质23

215 si中的杂质23

216 si中的缺陷27

217 si的力学和热学性质28

22 锗30

221 化学性质30

222 物理性质31

23 金刚石32

24 硒和碲34

241 硒34

242 碲35

25 磷、硼和灰锡36

251 磷36

252 硼37

253 灰锡38

参考文献39


3 化合物半导体材料41

31 iii-v族半导体材料41

311 概述41

312 一般性质41

313 晶体结构、化学键和极性45

314 主要的iii-v族化合物半导体47

32 ii-vi族化合物半导体材料65

321 概述65

322 光学性质70

323 自补偿72

324 应用概述73

33 碳化硅74

331 sic的化学性质74

332 sic的物理性质74

34 iv-vi族化合物半导体材料77

341 基本性质77

342 应用简介82

35 其他二元化合物半导体材料84

351 iii-vi族化合物84

352 v-vi族化合物85

353 i-vii族化合物87

354 氧化物半导体87

36 三元化合物半导体材料88

参考文献93


4 固溶体半导体材料95

41 固溶体的基本性质95

42 si1-玿玤e玿固溶体96

421 晶格常数和失配率96

422 电学性质97

423 其他性质98

43 iii-v族固溶体半导体101

431 三元固溶体101

432 四元固溶体107

44 ii-vi族及其他固溶体半导体113

441 hgcdte的基本性质113

442 其他ii-vi族固溶体116

443 ii-vi/iii-v族固溶体117

444 iv-vi族（铅盐）固溶体118

45 稀磁半导体119

451 晶格常数和带隙121

452 其他基本性质123

453 应用概述124

参考文献125


5 非晶、有机和微结构半导体材料128

51 非晶半导体材料128

511 引言128

512 基本性质129

513 应用136

514 微晶半导体138

52 有机半导体材料138

521 有机半导体材料及其基本性质138

522 应用146

53 半导体微结构（超晶格、量子结构）材料150

531 半导体超晶格150

532 量子结构材料157

533 半导体微结构材料的主要性能及应用158

54 多孔硅和纳米硅161

541 多孔硅和纳米硅的基本性质162

542 多孔硅和纳米硅的应用前景163

参考文献164


6 半导体器件基础166

61 pn结166

62 金属-半导体接触169

63 晶体三极管171

631 结型晶体管171

632 异质结双极晶体管（hbt) 171

633 场效应晶体管（fet) 172

634 mosfet173

635 hemt174

64 可控硅（scr) 175

65 半导体发光与激光176

651 pn结注入式发光176

652 半导体激光器177

66 集成电路178

参考文献180


7 半导体电子材料181

71 材料的器件适性优值181

711 约翰逊优值181

712 凯斯优值182

713 巴利加优值183

714 高频器件用材料优值184

715 热性能优值185

72 硅187

721 为什么要用硅187

722 集成电路（ic）对si材料的基本要求189

723 关于硅片大直径化192

724 硅单晶在电力电子技术中的应用192

725 多晶硅薄膜和非晶硅薄膜194

73 硅基材料195

731 sige/si(固溶体)材料195

732 绝缘体上的硅（soi）材料198

733 gaas/si异质外延材料201

74 化合物半导体材料202

741 gaas202

742 inp205

743 sic207

744 gan208

75 金刚石210

参考文献211


8 半导体光电子材料215

81 半导体激光材料215

811 iii-v族ld材料215

812 ii-vi族半导体ld材料221

813 iv-vi族半导体ld材料222

814 半导体ld材料市场概况223

82 半导体显示材料224

821 led材料224

822 半导体电致发光材料226

823 阴极射线发光材料227

83 太阳电池材料228

831 发展历程概述228

832 太阳电池材料作为清洁能源材料的重要性229

833 太阳电池材料230

834 发展趋势和展望234

84 其他半导体光电子材料235

841 电光材料235

842 光子牵引材料236

843 负电子亲和势光电阴极材料236

844 光波导材料238

85 光电集成电路材料239

参考文献239


9 半导体敏感材料242

91 力敏材料242

911 压阻效应力敏材料242

912 压电效应力敏材料244

92 光敏材料245

921 可见光波段光敏材料245

922 红外波段光敏材料246

923 短波长（紫外）光敏材料251

924 光电二极管材料252

925 光电导膜材料254

93 磁敏材料254

931 霍尔器件材料254

932 磁阻器件材料256

933 磁敏二极管和磁敏三极管材料257

94 热敏材料258

941 半导体陶瓷热敏电阻材料258

942 硅温敏电阻258

943 温敏二极管259

95 气敏材料260

951 金属氧化物半导体气敏材料260

952 mos型气敏元件材料262

96 射线敏材料263

97 其他半导体敏感材料265

参考文献266


10 其他半导体材料268

101 半导体热电材料及其应用268

1011 热电效应简述268

1012 半导体热电材料269

1013 关于更大优值热电材料的研究276

1014 热电材料应用281

102 半导体红外光学材料及其应用281

1021 基本性质282

1022 重要半导体红外光材料287

1023 应用概述298

103 半导体陶瓷材料及其应用300

1031 ptc半导瓷材料300

1032 ntc半导瓷材料302

1033 临界温度热敏电阻（器）材料302

1034 线性热敏半导瓷材料303

1035 （电）压敏半导瓷材料303

1036 晶界层电容器半导瓷材料305

参考文献305


11 半导体材料制备308

111 体单晶生长308

1111 熔体生长基本原理简述308

1112 直拉法311

1113 直拉生长技术的几项改进313

1114 悬浮区熔技术317

1115 垂直梯度凝固和垂直布里奇曼技术319

1116 水平布里奇曼技术320

1117 化合物半导体单晶熔体生长技术的比较321

1118 关于化合物半导体单晶中的位错321

1119 气相输运生长技术323

112 片状晶生长323

1121 d-web技术324

1122 sr技术324

1123 efg技术325

113 晶片加工325

1131 切片325

1132 倒角326

1133 磨片326

1134 腐蚀326

1135 抛光327

1136 清洗327

1137 晶片的几何参数和参考面328

114 外延生长329

1141 lpe技术330

1142 vpe技术332

1143 mbe技术338

1144 化学束外延技术342

1145 其他外延技术342

115 非晶半导体薄膜制备343

1151 制备方法概述343

1152 非晶硅薄膜制备344

参考文献347