Modern Semiconductor Device Physics Sm

Modern Semiconductor Device Physics Sm pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:John Wiley & Sons Inc
作者:Sze
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1997-11-13
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9780471240594
丛书系列:
图书标签:
  • 半导体物理
  • 器件物理
  • 现代半导体
  • 电子工程
  • 固体物理
  • 物理学
  • 材料科学
  • 微电子学
  • 纳米电子学
  • 高等教育
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具体描述

《现代半导体器件物理学》 《现代半导体器件物理学》深入探讨了驱动当今电子设备核心的半导体材料和器件的底层物理原理。本书将引导读者从基础概念出发,逐步构建对半导体行为的全面理解,并重点关注支撑现代集成电路和光电子技术的关键器件。 核心内容概述: 1. 半导体基础理论: 晶体结构与键合: 介绍硅、锗、砷化镓等常见半导体材料的晶体结构,以及原子间的共价键合如何形成带隙。深入分析布里渊区、倒格矢和晶格振动(声子)的概念,这些是理解载流子散射和输运的关键。 能带理论: 详细阐述导带、价带和费米能级。解释本征半导体和杂质半导体的能带结构差异,以及不同温度和掺杂浓度下载流子浓度的变化。引入有效质量的概念,它是描述载流子在晶格中运动行为的重要参数。 载流子统计: 讲解马克斯韦尔-玻尔兹曼分布、费米-狄拉克分布等,以及如何用它们来计算本征和外延半导体的电子和空穴浓度。重点分析温度对载流子浓度的影响。 载流子输运: 深入研究载流子的扩散和漂移机制。详细阐述散射机制,包括晶格散射(声子散射)、杂质散射、缺陷散射等,以及它们对载流子迁移率的影响。讨论霍尔效应的物理原理及其在测量载流子浓度和迁移率中的应用。 2. PN结与二极管: PN结的形成与特性: 详细分析PN结的形成过程,包括载流子的扩散和漂移,以及内建电场和势垒的形成。深入探讨PN结的平衡状态、外加偏压下的行为(正向偏压和反向偏压)。 PN结的电容效应: 区分扩散电容和过渡区(或称为空间电荷区)电容,并解释它们如何随偏压变化。这些电容特性对于理解高频二极管的性能至关重要。 二极管类型: 介绍不同类型的二极管,包括整流二极管、齐纳二极管(稳压管)、变容二极管(电压控制电容器)、发光二极管(LED)和光电二极管。阐述它们各自的工作原理、性能特点和典型应用。特别是LED的发光机制(电子-空穴复合发光)和光电二极管的光电转换原理。 3. 双极性晶体管(BJT): BJT的结构与工作原理: 介绍NPN和PNP型BJT的结构,以及基区、发射区和集电区的掺杂特性。详细阐述BJT的工作区域(截止区、放大区、饱和区),并解释电流放大作用(电流增益β)的来源。 BJT的电学模型: 介绍Ebers-Moll模型和Gummel-Poon模型,以及它们如何描述BJT的直流和交流特性。 BJT的非理想效应: 讨论基区宽度调制效应(米勒效应)、基区电阻、发射区结外电压降等影响BJT性能的因素。 BJT的制造与应用: 简要提及BJT的制造工艺,并列举其在放大器、开关电路中的典型应用。 4. 场效应晶体管(FET): 结型场效应晶体管(JFET): 介绍JFET的结构(P沟道和N沟道),以及通过栅极电压控制沟道导电性的原理。分析其跨导和输出特性。 金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET): 详细阐述MOSFET(包括NMOS和PMOS)的结构,重点分析其阈值电压、栅极控制机制。深入讲解MOSFET的工作模式:截止区、线性区(或称欧姆区)和饱和区。 MOSFET的电容模型: 介绍栅极-氧化物-半导体(GOS)电容,以及其在不同偏压下的变化。 MOSFET的制造与应用: 介绍MOSFET的制造工艺(如硅栅工艺),并突出其在数字集成电路(CMOS技术)、存储器和功率器件中的核心地位。 5. 现代半导体器件与新兴技术: 金属-氧化物-半导体结(MOS结): 分析MOS结的电容-电压(C-V)特性,以及其在半导体材料参数测试中的应用。 半导体激光器与LED: 深入探讨发光二极管(LED)和半导体激光器的发光原理,包括电子-空穴复合、能量跃迁和光子发射。分析不同半导体材料(如GaAs、GaN、SiC)在光电器件中的应用及其发光波长特性。 光电探测器: 介绍光电二极管、光电导探测器等光电转换器件的工作原理,以及它们将光信号转换为电信号的过程。 其他重要器件: 简要介绍功率半导体器件(如IGBT、MOSFET功率器件)、高迁移率晶体管(HEMT)、异质结双极晶体管(HBT)等,以及它们在高性能和高功率应用中的优势。 器件物理与工艺的联系: 强调器件的性能与其制造工艺(如掺杂、光刻、刻蚀、薄膜沉积等)之间的密切关系,以及工艺进步如何推动器件性能的提升。 本书旨在为从事半导体研究、开发和应用的工程师、科学家以及相关专业的学生提供一个坚实的理论基础,帮助他们理解和设计下一代半导体器件。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的封面设计简洁而专业,封面上“Modern Semiconductor Device Physics Sm”几个字,就足以吸引我这样对半导体器件原理充满好奇心的读者。我本身并非半导体领域的科班出身,更多的是出于对现代科技背后驱动力的探索欲,想要了解手机、电脑乃至更复杂的智能设备是如何运作的。拿到这本书,我首先被它厚重的质感和精美的印刷所吸引,这让我对它所包含的内容充满了期待。在翻阅前几页的时候,我注意到书中对于基本概念的引入非常系统,并没有一上来就抛出过于复杂的公式和理论,而是循序渐进地引导读者进入半导体器件的奇妙世界。我尤其对书中对于p-n结的讲解印象深刻,通过大量的图示和通俗易懂的语言,将一个在初中物理课上听起来很抽象的概念,变得生动形象,仿佛真的能看到电子和空穴在界面上进行着一场精密的“舞蹈”。这让我意识到,即便是不涉及具体科研,理解这些基础原理,也能极大地加深我们对日常科技产品的认知,从而产生一种“原来如此”的顿悟感。这本书似乎不仅仅是一本教科书,更像是一个引路人,带领我穿越那些晦涩难懂的专业术语,去发现隐藏在摩尔定律背后的科学逻辑,去感受那些微观粒子如何协同工作,最终汇聚成我们今天所见的辉煌科技成果。它让我开始重新审视那些曾经认为理所当然的技术,每一个小小的芯片,每一个闪烁的LED,都蕴藏着如此深刻而迷人的物理原理。

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我是一名研究生,正在攻读材料科学专业,但我的研究方向涉及到半导体材料的制备和性能优化。因此,一本能够提供深入器件物理见解的书籍,对我来说至关重要。这本书的书名就直接点明了其核心内容,而当我真正翻阅时,它所展现出的深度和广度,完全超出了我的预期。书中对于半导体材料的分类、晶体缺陷对载流子行为的影响、以及载流子输运的各种物理机制(如表面散射、晶界散射)都进行了非常详尽的论述。这些内容对于我理解不同制备工艺如何影响材料的电学性能,以及如何通过材料设计来提升器件性能,提供了宝贵的理论指导。我尤其欣赏书中对于“表面效应”和“量子限制效应”的讨论,这些对于理解纳米尺度下半导体器件的行为至关重要。书中提供的数学模型和仿真方法,也为我的研究工作提供了重要的参考。这本书不仅仅是一本理论著作,更像是一本“工具书”,它所蕴含的知识,可以直接应用于我的实验设计和数据分析中,帮助我更有效地解决科研难题。

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作为一个对科技发展历史和未来趋势着迷的普通读者,我一直对半导体技术如何改变世界充满好奇。这本书,正如其名,让我得以一窥“现代”半导体器件的物理基础。我并非物理学家,但这本书通过清晰的逻辑和图文并茂的解释,让我能够理解那些曾经让我觉得无比复杂的概念。从最初的p-n结,到复杂的MOSFET和IGBT,这本书循序渐进地展示了半导体器件是如何从简单的二极管发展到今天如此精巧和强大的。我最着迷的部分是书中关于器件缩小化所带来的挑战和突破的讨论,例如量子隧穿效应、短沟道效应等,以及工程师们如何通过创新的设计和材料来克服这些挑战。这让我看到了科学研究的魅力所在,是如何不断突破极限,推动技术进步的。这本书让我对信息时代的基石有了更深刻的认识,也让我对未来可能出现的更先进的计算和通信技术充满了期待。它不仅仅是关于“现在”,更是关于“未来”的科学基础。

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作为一个对物理学有着广泛兴趣的人,我总是在寻找能够拓展我知识边界的书籍。这本书,无疑满足了我的这一需求。它以一种非常吸引人的方式,将抽象的物理理论与我们日常生活中随处可见的电子设备联系起来。我从未想过,手机屏幕上每一个像素的点亮,或者电脑芯片里的每一次数据传输,背后都蕴含着如此精密的物理规律。书中对电子在半导体材料中的运动轨迹,以及不同材料特性如何影响器件性能的描述,让我感到非常惊叹。我尤其对书中关于“量子阱”和“超晶格”等概念的介绍印象深刻,它们让我了解到,在微观尺度下,通过巧妙的材料设计,可以实现许多令人难以置信的性能。这本书不仅仅教会我“是什么”,更重要的是教会我“为什么”,它让我能够更深层次地理解科技的本质,并对未来科技的发展趋势产生更强的洞察力。它让我对这个充满科技魅力的世界,有了更清晰、更深刻的认识。

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作为一个业余爱好者,我对电子技术有着强烈的热情,经常自己动手制作一些小玩意儿。在制作过程中,我常常遇到一些关于元件选择和应用上的困惑,尤其是在选择合适的半导体器件时。这本书的出现,就像为我打开了一扇新的大门。它系统地介绍了各种主流半导体器件的特性,比如它们的工作电压、电流范围、功率损耗、响应速度等关键参数。我通过阅读这本书,学会了如何根据具体的应用需求,来选择最适合的二极管、晶体管甚至是集成电路。书中对于不同器件的优缺点分析,也让我能够更明智地进行设计决策,避免了许多不必要的试错。例如,在设计一个低功耗的放大电路时,我了解到不同类型的晶体管在静态功耗和放大能力上的差异,从而能够选择出最契合项目需求的型号。更重要的是,这本书不仅停留在参数的罗列,而是深入剖析了这些参数背后的物理机制,这让我不仅仅是“知其然”,更能“知其所以然”。这种深度的理解,对于提升我的DIY项目质量有着质的飞跃,让我能够更自信地进行更复杂的电子设计。

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我在大学期间选修过一些半导体相关的课程,但当时可能由于经验尚浅,对很多概念理解得不够透彻。工作多年后,我重新拾起对这方面的学习热情,希望能够系统地梳理和深化我的知识体系。这本书,就是我寻找的理想学习材料。它不仅覆盖了半导体器件物理学的核心内容,而且在知识的组织和呈现方式上,都做得非常出色。书中对于能带理论的讲解,以及如何利用它来理解半导体的导电特性,让我豁然开朗。特别是关于费米-狄拉克统计和玻尔兹曼近似的对比分析,为我深入理解不同温度下载流子分布的差异提供了清晰的视角。此外,书中对各种器件(如光电器件、功率器件)的原理和特性的介绍,也非常全面。我尤其对书中关于“雪崩击穿”和“齐纳击穿”机制的详细解释印象深刻,这对于理解稳压二极管的工作原理至关重要。这本书让我能够以一种更加系统和扎实的态度,重新构建我对半导体器件物理学的认识,为我后续更深入的学习和研究打下了坚实的基础。

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我是一名在电子工程领域工作多年的工程师,虽然日常接触到的更多是应用层面的开发和调试,但对于器件原理的深入理解,一直是我职业生涯中追求的一个重要目标。这本书的出现,无疑为我提供了一个绝佳的学习机会。翻开这本书,我首先被其严谨的学术风格和详实的内容所震撼。书中对于各种半导体材料的特性,例如硅、锗以及化合物半导体,都进行了细致的分析,包括它们的晶体结构、能带理论以及载流子输运机制。这些内容对于理解不同材料在不同器件中扮演的角色至关重要。我特别欣赏书中对于诸如MOSFET、BJT等核心器件的讲解,不仅详细阐述了它们的结构和工作原理,还深入探讨了它们的特性曲线、关键参数以及各种影响因素。书中提供的模型和推导过程,清晰且逻辑性强,能够帮助我巩固和深化对这些器件的理解,甚至发现一些之前在实际工作中被忽略的细节。例如,关于沟道长度调制效应的讨论,就为我分析MOSFET在饱和区和线性区的行为提供了更准确的理论依据。这本书更像是一本“百科全书”,每一章节都像是一次深入的探险,带领我不断挖掘半导体器件的深层奥秘。我甚至开始重新思考一些已经习以为常的设计模式,尝试将书中更先进的器件模型和原理应用到实际工作中,以期获得更好的性能和效率。

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对于我这样一名对物理学基础理论有浓厚兴趣的非专业人士来说,寻找一本既有深度又不至于过于晦涩的书籍是比较困难的。很多科普读物往往过于简化,而专业书籍又常常让人望而却步。然而,当我拿到这本书时,我惊喜地发现它恰好填补了这一空白。书中对量子力学、固体物理等基础概念的引入,非常巧妙地与半导体器件的原理相结合。它并没有假设读者已经完全掌握了这些前置知识,而是通过清晰的解释和形象的比喻,帮助我理解例如“能带”、“费米能级”等概念。这种“由浅入深”的教学方式,让我能够更轻松地理解为什么电子在半导体中会有特定的运动轨迹,以及掺杂是如何改变材料导电性的。书中对于载流子(电子和空穴)的产生、复合以及漂移、扩散等过程的描述,也做得非常到位,让我能够直观地感受到这些微观粒子的动态行为。我尤其喜欢书中关于各种器件(如二极管、三极管、场效应管)的结构图和工作状态图,这些图表生动地展示了器件内部电场和载流子的分布情况,极大地增强了我对器件工作过程的理解。这本书让我不再觉得半导体器件是遥不可及的“黑箱”,而是能够通过理解其内在的物理规律来掌握的知识。

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对于我这样一名技术翻译来说,准确理解并传达专业知识至关重要。在翻译涉及半导体器件的内容时,我常常需要查阅大量资料,以确保翻译的专业性和流畅性。这本书,成为了我宝贵的参考书之一。它不仅内容详实,而且在语言表达上,也力求清晰易懂,即使是对于一些非常复杂的物理概念,也能通过恰当的比喻和生动的插图来辅助理解。我尤其欣赏书中对于不同器件模型(例如SPICE模型)的介绍,这让我了解到,在实际的电子仿真中,需要考虑哪些物理因素,以及如何将理论知识转化为可计算的模型。书中对于“击穿”现象的分类和机理分析,也让我能够更准确地翻译相关的技术术语。总的来说,这本书为我提供了一个非常专业的视角,让我能够更好地理解和掌握半导体器件的物理原理,从而保证我翻译工作的质量。它不仅仅是一本技术书籍,更是我专业工作中的一个得力助手。

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我是一名资深的电子产品爱好者,尤其喜欢钻研各种硬件的内部构造和工作原理。在多年的探索过程中,我发现很多时候,对基础器件物理的理解,是突破技术瓶颈的关键。这本书,恰恰满足了我对这种深入理解的渴望。它不仅仅是介绍了几种常见的半导体器件,而是从最基本的物理概念出发,层层递进地构建起对复杂器件的认知体系。书中对载流子产生和复合机制的详尽分析,让我明白了为什么在不同的温度和光照条件下,半导体的导电性会有所变化。而对于各种寄生效应的讨论,比如寄生电容和寄生电感,更是为我解释了一些在高速电路设计中经常遇到的奇怪现象提供了理论依据。我最喜欢的部分是书中关于器件模型精度的讨论,它让我了解到,为了更精确地模拟器件行为,需要引入多少复杂的物理方程和参数。这本书为我提供了一个更加宏观和深入的视角,让我不再仅仅是关注器件的表层参数,而是能够理解其内在的物理运作逻辑,从而在电路设计和故障排除中更加得心应手。

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