半導(dǎo)體材料

1 導(dǎo)論1 11 基本概念1 12 發(fā)展簡(jiǎn)史2 13 半導(dǎo)體材料的分類3 14 半導(dǎo)體材料的基本性質(zhì)4 141 半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)4 142 半導(dǎo)體的化學(xué)鍵5 143 半導(dǎo)體的能帶6 144 半導(dǎo)體的電導(dǎo)7 145 半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)7 146 半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì)9 15 半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷1 151 雜質(zhì)1 152 缺陷1 153 半導(dǎo)體缺陷工程1 16 半導(dǎo)體材料的性能檢測(cè)11 17 材料的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)13 參考文獻(xiàn)16 2 元素半導(dǎo)體材料19 21 硅19 211 Si的化學(xué)性質(zhì)19 212 晶體結(jié)構(gòu)和能帶2 213 電學(xué)性質(zhì)21 214 光學(xué)性質(zhì)23 215 Si中的雜質(zhì)23 216 Si中的缺陷27 217 Si的力學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)28 22 鍺3 221 化學(xué)性質(zhì)3 222 物理性質(zhì)31 23 金剛石32 24 硒和碲34 241 硒34 242 碲35 25 磷、硼和灰錫36 251 磷36 252 硼37 253 灰錫38 參考文獻(xiàn)39 3 化合物半導(dǎo)體材料41 31 III-V族半導(dǎo)體材料41 311 概述41 312 一般性質(zhì)41 313 晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵和極性45 314 主要的III-V族化合物半導(dǎo)體47 32 II-VI族化合物半導(dǎo)體材料65 321 概述65 322 光學(xué)性質(zhì)7 323 自補(bǔ)償72 324 應(yīng)用概述73 33 碳化硅74 331 SiC的化學(xué)性質(zhì)74 332 SiC的物理性質(zhì)74 34 IV-VI族化合物半導(dǎo)體材料77 341 基本性質(zhì)77 342 應(yīng)用簡(jiǎn)介82 35 其他二元化合物半導(dǎo)體材料84 351 III-VI族化合物84 352 V-VI族化合物85 353 I-VII族化合物87 354 氧化物半導(dǎo)體87 36 三元化合物半導(dǎo)體材料88 參考文獻(xiàn)93 4 固溶體半導(dǎo)體材料95 41 固溶體的基本性質(zhì)95 42 Si1-xGex固溶體96 421 晶格常數(shù)和失配率96 422 電學(xué)性質(zhì)97 423 其他性質(zhì)98 43 III-V族固溶體半導(dǎo)體11 431 三元固溶體11 432 四元固溶體17 44 II-VI族及其他固溶體半導(dǎo)體113 441 HgCdTe的基本性質(zhì)113 442 其他II-VI族固溶體116 443 II-VI/III-V族固溶體117 444 IV-VI族（鉛鹽）固溶體118 45 稀磁半導(dǎo)體119 451 晶格常數(shù)和帶隙121 452 其他基本性質(zhì)123 453 應(yīng)用概述124 參考文獻(xiàn)125 5 非晶、有機(jī)和微結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體材料128 51 非晶半導(dǎo)體材料128 511 引言128 512 基本性質(zhì)129 513 應(yīng)用136 514 微晶半導(dǎo)體138 52 有機(jī)半導(dǎo)體材料138 521 有機(jī)半導(dǎo)體材料及其基本性質(zhì)138 522 應(yīng)用146 53 半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)（超晶格、量子結(jié)構(gòu)）材料15 531 半導(dǎo)體超晶格15 532 量子結(jié)構(gòu)材料157 533 半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料的主要性能及應(yīng)用158 54 多孔硅和納米硅161 541 多孔硅和納米硅的基本性質(zhì)162 542 多孔硅和納米硅的應(yīng)用前景163 參考文獻(xiàn)164 6 半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)166 61 pn結(jié)166 62 金屬-半導(dǎo)體接觸169 63 晶體三極管171 631 結(jié)型晶體管171 632 異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT) 171 633 場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET) 172 634 MOSFET173 635 HEMT174 64 可控硅（SCR) 175 65 半導(dǎo)體發(fā)光與激光176 651 pn結(jié)注入式發(fā)光176 652 半導(dǎo)體激光器177 66 集成電路178 參考文獻(xiàn)18 7 半導(dǎo)體電子材料181 71 材料的器件適性優(yōu)值181 711 約翰遜優(yōu)值181 712 凱斯優(yōu)值182 713 巴利加優(yōu)值183 714 高頻器件用材料優(yōu)值184 715 熱性能優(yōu)值185 72 硅187 721 為什么要用硅187 722 集成電路（IC）對(duì)Si材料的基本要求189 723 關(guān)于硅片大直徑化192 724 硅單晶在電力電子技術(shù)中的應(yīng)用192 725 多晶硅薄膜和非晶硅薄膜194 73 硅基材料195 731 SiGe/Si(固溶體)材料195 732 絕緣體上的硅（SOI）材料198 733 GaAs/Si異質(zhì)外延材料21 74 化合物半導(dǎo)體材料22 741 GaAs22 742 InP25 743 SiC27 744 GaN28 75 金剛石21 參考文獻(xiàn)211 8 半導(dǎo)體光電子材料215 81 半導(dǎo)體激光材料215 811 III-V族LD材料215 812 II-VI族半導(dǎo)體LD材料221 813 IV-VI族半導(dǎo)體LD材料222 814 半導(dǎo)體LD材料市場(chǎng)概況223 82 半導(dǎo)體顯示材料224 821 LED材料224 822 半導(dǎo)體電致發(fā)光材料226 823 陰極射線發(fā)光材料227 83 太陽(yáng)電池材料228 831 發(fā)展歷程概述228 832 太陽(yáng)電池材料作為清潔能源材料的重要性229 833 太陽(yáng)電池材料23 834 發(fā)展趨勢(shì)和展望234 84 其他半導(dǎo)體光電子材料235 841 電光材料235 842 光子牽引材料236 843 負(fù)電子親和勢(shì)光電陰極材料236 844 光波導(dǎo)材料238 85 光電集成電路材料239 參考文獻(xiàn)239 9 半導(dǎo)體敏感材料242 91 力敏材料242 911 壓阻效應(yīng)力敏材料242 912 壓電效應(yīng)力敏材料244 92 光敏材料245 921 可見(jiàn)光波段光敏材料245 922 紅外波段光敏材料246 923 短波長(zhǎng)（紫外）光敏材料251 924 光電二極管材料252 925 光電導(dǎo)膜材料254 93 磁敏材料254 931 霍爾器件材料254 932 磁阻器件材料256 933 磁敏二極管和磁敏三極管材料257 94 熱敏材料258 941 半導(dǎo)體陶瓷熱敏電阻材料258 942 硅溫敏電阻258 943 溫敏二極管259 95 氣敏材料26 951 金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏材料26 952 MOS型氣敏元件材料262 96 射線敏材料263 97 其他半導(dǎo)體敏感材料265 參考文獻(xiàn)266 1 其他半導(dǎo)體材料268 11 半導(dǎo)體熱電材料及其應(yīng)用268 111 熱電效應(yīng)簡(jiǎn)述268 112 半導(dǎo)體熱電材料269 113 關(guān)于更大優(yōu)值熱電材料的研究276 114 熱電材料應(yīng)用281 12 半導(dǎo)體紅外光學(xué)材料及其應(yīng)用281 121 基本性質(zhì)282 122 重要半導(dǎo)體紅外光材料287 123 應(yīng)用概述298 13 半導(dǎo)體陶瓷材料及其應(yīng)用3 131 PTC半導(dǎo)瓷材料3 132 NTC半導(dǎo)瓷材料32 133 臨界溫度熱敏電阻（器）材料32 134 線性熱敏半導(dǎo)瓷材料33 135 （電）壓敏半導(dǎo)瓷材料33 136 晶界層電容器半導(dǎo)瓷材料35 參考文獻(xiàn)35 11 半導(dǎo)體材料制備38 111 體單晶生長(zhǎng)38 1111 熔體生長(zhǎng)基本原理簡(jiǎn)述38 1112 直拉法311 1113 直拉生長(zhǎng)技術(shù)的幾項(xiàng)改進(jìn)313 1114 懸浮區(qū)熔技術(shù)317 1115 垂直梯度凝固和垂直布里奇曼技術(shù)319 1116 水平布里奇曼技術(shù)32 1117 化合物半導(dǎo)體單晶熔體生長(zhǎng)技術(shù)的比較321 1118 關(guān)于化合物半導(dǎo)體單晶中的位錯(cuò)321 1119 氣相輸運(yùn)生長(zhǎng)技術(shù)323 112 片狀晶生長(zhǎng)323 1121 D-Web技術(shù)324 1122 SR技術(shù)324 1123 EFG技術(shù)325 113 晶片加工325 1131 切片325 1132 倒角326 1133 磨片326 1134 腐蝕326 1135 拋光327 1136 清洗327 1137 晶片的幾何參數(shù)和參考面328 114 外延生長(zhǎng)329 1141 LPE技術(shù)33 1142 VPE技術(shù)332 1143 MBE技術(shù)338 1144 化學(xué)束外延技術(shù)342 1145 其他外延技術(shù)342 115 非晶半導(dǎo)體薄膜制備343 1151 制備方法概述343 1152 非晶硅薄膜制備344 參考文獻(xiàn)347