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序言
第1章 电子、价键、能带和空穴
100 引言
110 材料的分类
111 固体分类法
几何学分类法(按结晶的不完整性分类)
纯度分类法(按所含杂质情况分类)
电学性质分类法(按电导率分类)
力学性质分类法(按键合力分类)
120 在电子器件制作中需要结晶型掺杂半导体
130 晶格和周期性结构
131 用矢量描述晶格
Miller指数
132 三维晶体结构
金刚石结构(立方晶系)
闪锌矿结构(立方晶系)
纤维锌矿结构(六角晶系、六角密堆积结构)
133 原子密度计算
134 单晶生长
140物质中电子的波运动(量子力学、波动力学和Schrdinger方程)
141 物质粒子和电磁辐射的波粒二象性
氢原子的Bohr模型
电子能级和轨道图像的应用
氢原子的光发射和光吸收
外电场对质子附近电子的作用
结语
142 选择物质波动方程的实验基础(Schrdinger方程的导出)
143 波函数的性质和解说(经典力学-量子力学的关联)
150 Schrdinger方程的解
151 电子在一个势能跃变处的反射
152 矩形势垒或势阱的共振散射
153 电子隧穿一个矩形势垒
154 电子隧穿一个三角形势垒
155 在一个矩形引力势阱中的束缚态
156 氢原子
160多电子原子中电子的组态
161 带负电荷的双电子氢原子
162 多质子和多电子原子
170半导体和固体的电子模型
171 键模型
172 能带模型
173 能带中能级的电子充填
180 能带模型的导出
181 近似自由电子模型
182 紧束缚模型
183 半导体的能带图
184 金属和导体的能带
190 不传导电流的全部填满电子的能带(空穴的概念)
199 参考文献和习题
第2章 平衡状态的均匀半导体
200引言
201 均匀半导体
202 平衡
210 纯净半导体
220 杂质半导体
221 施主、受主和等电子陷阱
222 施主和受主的荷电状态
223 被俘获电子和空穴的束缚能
230 热平衡条件下的电子和空穴浓度
231 FermiDirac分布函数
232 电子和空穴浓度(基本分析)
233 电子和空穴浓度(进一步分析)
240 Fermi能级的计算及电子和空穴浓度
241 纯净半导体中的EF、N和P
242 杂质或非本征半导体中的EF、N和P
质量作用定律
电中性条件
非本征半导体的判据
载流子浓度分量的不可相加性
载流子浓度方程概要
243 N、P和EF的温度关系
244 本征温度
本征温度Ti的定量定义
在T>T i时载流子浓度的可相加性
245 电子分布的温度相关性
250 器件必要的高级论题
251 高载流子浓度效应
252 杂质不完全电离效应
杂质不完全电离的条件
杂质能级被电子占有的概率
杂质不完全电离的实例
253 杂质能带
254 杂质的载流子屏蔽效应
299参考文献和习题
第3章 漂移、扩散、产生、复合、俘获和隧穿
300 引言
3
10 漂移
311 电子在电场中的漂移速度
312 漂移电流、漂移迁移率和电导率
313 漂移迁移率和温度的关系
电离杂质散射
描述晶格振动散射的声子
晶格散射
314 迁移率和电场的关系
315 半导体的本征和非本征电导率
纯净半导体的本征电导率
杂质半导体的电导率
320 扩散
321 Einstein关系
322 Boltzmann关系
323 扩散电流的例子
330 Fermi能级的恒定性
331 准Fermi能级和准Fermi势
340 电荷和电流的连续性方程
350 半导体的Shockley方程
360 产生、复合、俘获和隧穿
3611 带间热产生和复合
3612 带间光产生和复合
3613 带间Auger复合和碰撞产生
3621 带-陷阱间热(SRH)产生-复合-俘获
3622 带-陷阱间光产生-复合-俘获
3623 带-陷阱间Auger俘获和碰撞发射
3633n 三种陷阱间跃迁
36n0 弹性隧穿
36n4 非弹性隧穿
36n5 集体跃迁
370寿命
371 带间热和光复合寿命
372 带-陷阱间热(SRH)和光复合寿命
373 许多GRTT机理同时存在时的寿命
380 GRTT速率系数的物理意义和数据
381 热(SRH)俘获和发射率
382 光发射率
383 带间光产生率
384 带间碰撞产生率
385 带间隧穿率
386 带-陷阱间隧穿率
399参考文献和习题
第4章 金属-氧化物-半导体电容(MOSC)
400 引言
401 硅VLSI MOS
402 理想C-V曲线
403 实际C-V曲线
410 MOSC的电荷控制模型
411 无能带图的电荷控制C-V理论
(A) 耗尽电容
(B) 高频电容
(C) 低频电容
(D) 积累电容
(E) 平带电容
(F)小结
412 先进的电荷控制CV理论
半导体表面处电场和电势的关系
表面势和栅电压的关系
精确的低频MOS电容
耗尽和高频电容
413 MOSC的能带图
420 MOSC中的瞬态特性
421 瞬态电容
422 瞬态电流
430 精确的MOSC小信号等效电路
499 参考文献和习题
第5章 p/n和其他结型二极管
500 引言
510 扩散p/n结二极管的制造
511 扩散和Fick定律
512 扩散率的物理意义及数据
扩散的物理意义
硅中的扩散率数据
513 扩散结深计算
520 p/n结的平衡电特性
521 平衡能带图
Fermi能级的位置
本征Fermi能级和电势
522 p/n结中的平衡势垒高度
523 p/n结中平衡势的变化
524 Gauss定理对p/n结的应用
525 耗尽近似与精确解的比较
530 p/n结的直流电特性
531 偏置p/n结的能带图
反向偏置
正向偏置
532 Shockley二极管方程
533 Shockley二极管方程的物理意义
534 Shockley二极管的数值例子
535 SahNoyceShockley二极管方程
536 p/n结的反向直流电流击穿
数学公式
参数的基本物理意义
简单的解
537 实验-理论比较
540 p/n结的小信号特性
541 小信号电荷控制电路元件
542 Si p/n结的小信号数值例子
550 p/n结的开关瞬态
551 p/n结的电荷控制开关分析
552 p/n结的导通瞬态
553 p/n结的截止瞬态
554 p/n结的俘获瞬态电容和电流
560 金属/半导体二极管
561 Schottky势垒的平衡能带图
562 金属/半导体二极管的直流电流-电压特性---Bethe理论
563 实验的金属/半导体二极管
564 半导体电压降的影响---Mott理论
565 集成电路Schottky势垒二极管版图
570隧道二极管
580二极管直流端电流的限制机制
581 金属/半导体二极管中的电流限制2
582 p/n结二极管的电流限制
583 接触电阻
590 半导体/半导体异质结二极管
591 半导体/半导体异质结的能带图
无陷阱的半导体/半导体界面
有陷阱的半导体/半导体界面
592 半导体/半导体异质结的电特性
599 参考文献和习题
第6章 金属-氧化物-半导体及其他场效应晶体管
600 引言
610 反型沟道MOSFET的物理结构
坐标系
半导体的体
源和漏
栅氧化层,栅接触,栅宽度
沟道类型,沟道长度和沟道厚度
场氧化层,垫片氧化层
620 MOSFET直流特性的定性描述
621 MOST沟道电流的物理
622 输出和转移直流特性
623 四种基本MOST的电流-电压特性
630 n沟MOSFET的典型制造步骤
制造步骤的描述
640 MOSFET的直流特性(基本分析)
641 MOSFET的电导率调制模型(直流漂移电流及电荷控制分析)
由纵向电场的电流-电荷方程
由横向电场的电压-电荷方程
642 氧化层和界面陷阱电荷(不稳定性,老化和失效)
643 MOSFET方程及直流特性
644 MOSFET直流特性的数值例子
65 0MOSFET的小信号等效电路模型
651 电容元件的电荷控制分析
低漏电压和电流饱和情况下的渐近结果
652 MOS晶体管的高频响应
跨导截止频率
增益-带宽乘积
653 小信号特性的数值例子
654 分布式的低频小信号模型
660 MOSFET的开关特性
661 本征延迟
662 功率-延迟乘积(优值)
663 电容的充放电---非本征延迟
基本的MOSFET开关方程
电容的充电
电容的放电
充放电比较
充放电周期
两个电容间的电荷转移
670 MOSFET的电路应用
MOST电路符号的发展演变
MOS电路分析用的电流-电压方程
671 动态随机存取存储单元,DRAM
存储器术语的定义
DRAM芯片的制造简历
DRAM单元的等效电路模型
DRAM芯片的单元阵列结构
DRAM单元的基本工作原理
672 MOS倒相器电路
20种MOS倒相器电路的专门辞典
三种NMOS倒相器电路的分析
RE-NMOS倒相器
DE-NMOS倒相器
EE-NMOS倒相器
CMOS倒相器电路
673 静态随机存取存储单元(SRAM)
674 非挥发随机存取MOS存储器(ROM,PROM等)
只读存储器(ROM)
可编程只读存储器(PROM)
可擦可编程只读存储器(EPROMs)
680 电导率调制以外的模型
681 体电荷效应(体效应:掺杂和衬底偏置)
体电荷的来源
体电荷的解析近似(耗尽模型)
阈值电压的体效应
体对I-V形状的影响3
体效应的五个说明和一个数值例子
682 亚阈值特性(扩散电流)
亚阈值范围的定义
本征表面---漂移电流的开始3
亚阈值电流分析
亚阈值漏电流方程
亚阈值电流与漏电压的关系
亚阈值电流与栅电压的关系
亚阈值电流的温度关系
683 氧化层和界面陷阱的影响
氧化层陷阱
界面陷阱4
684 高电场和高电压效应
考虑电场对迁移率影响的I-V关系
产生-复合-俘获与电场和电压的关系4
685 短沟和窄栅效应
三种短沟效应和低掺杂漏
三种窄栅效应
690 其他场效应晶体管--演变历史
MESFETs
MOSFETs
第一个JGFET(表面离子感生反型沟道)
JGFET
两种电流饱和机构(沟道夹断和载流子耗尽)
高迁移率界限沟道异质结FETs
699 参考文献和习题
第7章 双极结型晶体管及其他双极型晶体管器件
700 引言
710 背景与历史
720 双扩散硅BJT的制造
730 理想及实际的BJT直流特性
731 BJT的双二极管直流电路描述
732 BJT的特性数据
733 p/n/p BJT直流特性的推导
Shockley BJT方程
SNS BJT方程
734 BJT基本及扩展的Ebers-Moll方程
735 BJT两端口非线性直流网络表述
通用的共基极两端口网络方程
通用的共射极两端口网络方程
四种工作模式的电路模型
736 实际的多维BJT的集总直流模型
非交叠集电极二极管及基区展开电阻
737 BJT直流两端口参数的材料与结构相关性
准中性基区层扩散-漂移输运时间
准中性基区层中Gummel数
准中性发射区层中Gummel数
从Gummel数计算发射极注入效率
738 BJT直流参数的偏置相关性
BJT及低掺杂集电区的Early效应
BJT的SNS效应(低电流时α及β的下降)
BJT大电流时α及β的下降
BJT的Kirk效应
739 集电极电流倍增及负阻
数值举例
740BJT的小信号特性
小信号条件
电荷控制及精确的小信号分析的比较
741 BJT共基极小信号Tee(CBss-Tee)模型
本征BJT的低频CBss-Tee模型
本征BJT的高频CBss-Tee模型
实际BJT的CBss-Tee等效电路模型
742 BJT最高振荡频率
Gibbons频率
743 BJT的共射极小信号混合π(CEss-Hπ)模型
CEss-Hπ BJT模型的电导元件
BJT CEss-Hπ电导元件的嗅及数值举例
CEss-Hπ BJT模型的本征电荷控制电容
CEss-Hπ BJT模型中的寄生
744 共射电流增益,截止频率及带宽
750 BJT的大信号开关特性
751 扩散及电荷控制方程
General Slab电荷控制方程
整个BJT的电荷控制方程
准中性基区层的电荷控制方程
空间电荷层的电荷控制方程
完全的基区电荷控制方程
基区输运时间参数t BF及t BR
电荷控制与Ebers-Moll参数的关系
752 共基大信号BJT开关瞬变
共基BJT开启瞬变
共基BJT关断瞬变
753 共射BJT大信号开关瞬变
共射开启瞬变
共射导通瞬变的电容加速
共射关断瞬变
754 CB及CEBJT开关瞬变的比较
755 通过工艺对BJT加速
减少复合寿命τB的工艺
通过减小几何尺寸及电阻率提高速度
756 环形振荡器的传输延迟
760双极结型晶体管的电路应用
761 BJT数字倒相器
762 共射BJT倒相器
射-基空间电荷层电容的加速充电
有源区中准中性基区的加速充电
饱和区中准中性基区的进一步加速充电
饱和区中基区存储电荷的放电
有源区中基区存储电荷的放电
空间电荷层电容的放电
CE BJT倒相器的平均传输延迟
763 CE BJT倒相器的加速
764 发射级耦合2-BJT倒相器(ECL)
765 CB-CE晶体管-晶体管耦合2-BJT倒相器(TTL)
766 双极型-MOS倒相器(Bi MOS,BiCMOS,CBi CMOS)
770 异质结双极型结型晶体管(HBJTs或HBTs)
771 历史背景
772 Ge x Si 1-x HBJT制造方法
773 HBJT工作原理
774 同量层的能带与声子谱
780 四层pnpn器件
781 四层pnpn二极管特性
782 pnpn三极管(SCR)特性
783 MOS-SCR
784 CMOS中的闩锁
799 参考文献和习题
附录A 符号惯例
《固态电子学基础》一书曾在Florida大学用了6个学期,这也作为向电子工程三年级约300名学生讲授固态器件核心课程的教科书。物理、科学及其他工程系的大学生及研究生也参加了这门课程的学习。本书分三部分:(1)3章电子材料物理及4章器件(MOSC,p/n-m/s-欧姆二极管,MOST-FETs,BJT-HBJTs及SCRs),每章包含:(2)历史、制作、物理特性及电路模型,以及(3)基本模块电路。其中每章第二部分中的扩展内容可选作第二门课程,并可在材料及器件物理基础、器件模型及复杂集成电路的基本模块电路(B3C)方面作为做实际工作的工程师及管理人员的参考书。例如:先进的器件物理(消离化及重掺杂效应、亚阈值电流、高场迁移率、MOSC、p/n和m/s结的反向电容及电流瞬变、欧姆接触……)、最新的(1990-1991)器件概念(异质结MOSFET及异质结BJT……)、可靠性机制(沟道热电子注入、Fowler-Mordheim隧穿、带间热空穴产生和注入、p型硅栅1.2eV比n型硅栅的欠可靠……),以及B3C(BiC-MOS,CBiCMOS,DRAM,SRAM,UV-EPROM,flash-EEPROM及FRAM)。本书从大一学生的化学及大二学生的物理基础(Newtom,Coulomb,Planck及de Broglie定律)出发给出了器件物理所需的基本概念(电子及空穴、价键及能带模型、平衡及非平衡态、统计分布、漂移与扩散、产生-复合-俘获及隧穿)。本书还给出了如亚微米硅MOSFET及硅BJTs等最先进的器件的物理意义及数值说明。近100种经精选及评论的中高等水平的参考书以及约500道习题均可用以扩展本书范围外的学习。
作者: | (美籍华裔科学家)蕯支唐 (Chih-Tang Sah) 著 | ||
定价: | 68.00元 | 页数: | 640页 |
ISBN: | ISBN7-309-03544-5/O.303 | 字数: | 1066千字 |
开本: | 16 开 | 装帧: | 精装 |
出版日期: | 2003年4月 |
第2版前言第1版前言第1章 土方工程1.1 土的分类与工程性质1.2 场地平整、土方量计算与土方调配1.3 基坑土方开挖准备与降排水1.4 基坑边坡与坑壁支护1.5 土方工程的机械化施工复习思考题第2...
第一篇 综合篇第一章 绿色建筑的理念与实践第二章 绿色建筑评价标识总体情况第三章 发挥“资源”优势,推进绿色建筑发展第四章 绿色建筑委员会国际合作情况第五章 上海世博会园区生态规划设计的研究与实践第六...
前言第一章 现代设计和现代设计教育现代设计的发展现代设计教育第二章 现代设计的萌芽与“工艺美术”运动工业革命初期的设计发展状况英国“工艺美术”运动第三章 “新艺术”运动“新艺术”运动的背景法国的“新艺...
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工程常用图书目录
1 工程常用图书目录(电气、给排水、暖通、结构、建筑) 序号 图书编号 图书名称 价格(元) 备注 JTJ-工程 -24 2009JSCS-5 全国民用建筑工程设计技术措施-电气 128 JTJ-工程 -25 2009JSCS-3 全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水 136 JTJ-工程 -26 2009JSCS-4 全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调 ?动力 98 JTJ-工程 -27 2009JSCS-2 全国民用建筑工程设计技术措施-结构(结构体系) 48 JTJ-工程 -28 2007JSCS-KR 全国民用建筑工程设计技术措施 节能专篇-暖通空调 ?动力 54 JTJ-工程 -29 11G101-1 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、框架 -剪力墙、框 支剪力墙结构、现浇混凝土楼面与屋面板) 69 代替 00G101
微电子学与固体电子学
“微电子学与固态电子学”是现代信息技术的内核与支柱。本学科主要研究内容:(1)信息光电子学和光通讯。(2)超高速微电子学和高速通讯技术。(3)功率半导体器件和功率集成电路。(4)半导体器件可靠性物理。(5)现代集成模块与系统集成技术。
本书是《模拟电子学基础》一书的教学参考书,基本章节完全按照《模拟电子学基础》一书安排。每章基本分为三个部分:第一部分是本章内容的重点和难点,并以例题讲解和问题回答的方式对重点和难点进行讲解;第二部分是《模拟电子学基础》一书中习题与思考题的详细解答;第三部分则介绍了一些在《模拟电子学基础》一书中没有涉及的一些扩充内容。
本书适用于高等学校的电气、电子类和其他相关专业,可以作为学生的辅导资料,也可以作为教师的教学参考,还可以供相关领域工程技术人员参考。
电力电子技术作为电能高效变换和高效利用的关键技术,已经广泛应用于工业生产、新能源发电、现代化交通、航空航天、信息系统等众多领域。随着电力电子技术的发展,电力电子技术已经成为一门系统科学——电力电子学。本书由四部分组成,第壹部分是电力电子学的预备知识;第二部分是基本电力电子变换器原理和设计;第三部分是电力电子变换器的通用技术;第四部分是电力电子变换器的应用。