基本信息
书名:图形化半导体材料特性手册
定价：118.00元
售价：80.2元,便宜37.8元,折扣67
作者:季振国
出版社：科学出版社
出版日期：2013-11-01
ISBN：9787030390103
字数：
页码：
版次：5
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.4kg
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内容提要
电子信息材料是发展极为迅速的一类材料，但是缺少相关的特性手册。已有的类似书籍要不数据量少，要不数据陈旧，满足不了读者的需要。本书收集了大量的已经发表的实验数据，结合作者多年来的实验数据，编写了这部手册。为了便于读者进行数据处理和比较，作者操作性地把收集到的实验数据通过数值化手段全部转换为数据文件，便于读者进行各种数据处理。手册数据量大，特性齐全，非常适合相关领域的科技工作者和研究生使用。
目录
作者介绍
文摘
序言
《半导体材料特性速查指南：从微观到宏观的应用解析》 内容简介： 本书并非旨在提供一本详尽的半导体材料特性手册，而是一本侧重于“速查”和“应用解析”的工具书，旨在帮助工程师、研究人员和学生快速查找关键的半导体材料特性数据，并理解这些特性如何在实际器件设计和应用中发挥作用。本书的核心理念是“从微观到宏观”，即从基本的材料属性出发，逐层深入到器件性能的体现，最终关联到实际应用中的考量。 本书内容架构： 本书的结构设计旨在最大化信息的可访问性和实用性。我们摒弃了繁琐的理论推导和晦涩的数学公式，转而采用直观的图表、数据表格和精炼的文字描述，让读者能够迅速定位所需信息，并理解其背后的意义。 第一部分：核心半导体材料概览与关键参数速查 这一部分将集中介绍当前广泛应用的主流半导体材料，包括但不限于： 硅（Si）： 作为信息时代的基石，硅的独特优势和应用领域将被详细列出。 砷化镓（GaAs）及其合金： 在高频、光电器件领域的重要地位。 氮化镓（GaN）及其合金： 在功率器件、LED和射频领域的崛起。 其他新兴材料： 如碳化硅（SiC）、二维材料（石墨烯、MoS2等）的初步介绍及潜在应用前景。 对于每种材料，我们将提供核心的物理和电学特性参数，以表格和图示的形式直观呈现，便于快速对比和选择。这些参数包括： 晶体结构与生长方式： 简要说明不同材料的晶体结构特点，以及常见的生长技术（如CVD, MBE, LPE等）对材料质量的影响。 禁带宽度（Eg）： 不同温度下的数值，以及其对器件工作波长和击穿电压的决定性影响。 载流子迁移率（μn, μp）： 电子和空穴在材料中的运动速度，直接关系到器件的开关速度和频率响应。 载流子浓度（n, p）： 材料中自由载流子的数量，影响导电性和器件的性能。 介电常数（εr）： 在电容器件和绝缘层设计中的重要性。 热导率（κ）： 散热性能的考量，尤其对于高功率器件至关重要。 击穿电场强度（Ec）： 材料在高电压下保持绝缘的能力，决定了功率器件的耐压水平。 光学带隙与吸收光谱： 对于光电器件（LED, 激光器, 光探测器）的关键参数。 掺杂特性： 不同掺杂剂在各种材料中的激活能、溶解度和对载流子浓度的影响。 第二部分：关键材料特性与其在器件设计中的应用关联 这一部分将是本书的重点，我们不再孤立地罗列数据，而是将材料特性与具体的器件类型及其设计挑战紧密联系起来。通过案例分析和图示说明，帮助读者理解“为什么”某种材料适合某种应用。 导论：从体材料到界面与表面 体材料特性：介绍上述核心参数的物理意义。 界面与表面效应：强调在器件制造过程中，晶界、表面缺陷、异质结等对材料性能的独特影响，以及如何通过表面处理、钝化等技术加以改善。 功率器件篇： 高击穿电场强度与低导通电阻的权衡： 以GaN和SiC为例，解析其在高压、高频、高温功率变换器中的优势，以及如何通过沟道工程、肖特基接触优化等手段来进一步提升性能。 热管理与材料选择： 讨论高导热材料（如SiC）在降低器件结温、延长寿命方面的作用。 漏电流控制： 分析材料本征特性和表面态对漏电流的影响，以及如何在器件设计中进行抑制。 射频（RF）与微波器件篇： 高载流子迁移率与低寄生损耗： 强调GaAs和GaN在高频晶体管（HEMT, HBT）中的应用，分析其如何实现高增益、高频率和低噪声。 介质损耗： 讨论在射频电路板材料选择和器件封装中，介电常数和介电损耗的影响。 肖特基势垒特性： 分析肖特基二极管在混频器、检波器中的应用，以及材料选择对性能的影响。 光电器件篇： 禁带宽度与发光/吸收波长的匹配： 以LED和激光器为例，讲解如何通过合金组分调控（如AlGaN, InGaN）来获得不同颜色的光，以及光提取效率的提升。 载流子复合效率： 分析材料缺陷和表面态对光电转换效率的影响，介绍钝化和外延生长技术的重要性。 光探测器： 讨论不同材料（如Si, Ge, InGaAs）对不同波段光信号的响应特性，以及陷波效应的利用。 集成电路（IC）篇： CMOS工艺中的材料选择： 硅作为主流，但也会涉及高k栅介质、应变硅等技术如何提升性能。 互连线材料： 铜、铝的特性及其在减小RC延迟中的作用。 先进封装材料： 考虑封装材料的热膨胀系数、介电性能对高性能芯片的影响。 第三部分：实际应用中的材料选择指南与考量因素 本部分将从工程实践的角度出发，提供一套系统性的材料选择方法论，并列出在实际应用中需要重点关注的考量因素。 性能需求分析： 工作电压、电流、频率范围。 功耗与效率要求。 工作温度范围。 光电特性需求（波长、效率、响应速度）。 尺寸、重量限制。 成本与可制造性： 原材料成本。 外延生长与器件制备的复杂性。 成熟度与产业链完善程度。 良率与可靠性。 可靠性与寿命： 热稳定性。 抗辐射能力。 机械强度。 长期工作性能衰减。 环境因素： 高低温、湿度、腐蚀性环境下的适应性。 案例研究与对比分析： 通过具体的应用场景（如电动汽车充电桩、5G基站、智能手机、LED照明等），对比不同材料在该场景下的优劣势，帮助读者形成直观的认识。 提供一些“快速参考图表”，例如“不同材料在XX应用下的推荐指数”。 本书特色： 聚焦实用，拒绝冗余： 只提供最核心、最常用于实际工作的材料参数和应用分析，避免大量理论推导。 图文并茂，直观易懂： 大量采用图表、对比表格、示意图，将抽象的材料特性可视化。 应用驱动，关联设计： 始终围绕材料特性如何在具体器件设计和应用中体现价值，提供“知其然，更知其所以然”的解读。 速查优先，高效检索： 结构清晰，索引明确，便于用户在短时间内找到所需信息。 前沿导向，兼顾经典： 既涵盖了成熟的硅基材料，也介绍了GaN、SiC等新兴材料的最新进展和应用前景。 易于理解的语言： 避免使用过于专业和晦涩的术语，确保不同背景的读者都能轻松阅读。 目标读者： 半导体器件工程师： 在器件设计、工艺开发、失效分析等环节需要快速查找材料特性数据并理解其应用影响。 电子系统工程师： 在选择特定功能的半导体器件时，需要了解其核心材料的性能特点。 科研人员： 开展半导体材料研究或器件创新时，需要快速了解各类材料的基础特性和应用潜力。 高校学生： 学习半导体物理、器件物理、集成电路设计等课程的学生，作为辅助学习和实践的参考工具。 技术爱好者： 对现代电子技术背后的材料科学感兴趣的读者。 本书致力于成为您手中一份不可或缺的、高效的半导体材料特性应用的“导航员”，帮助您在复杂的半导体世界中，迅速找到最优的材料解决方案。
对于我这样习惯于快速检索信息的专业人士来说，这本书的索引系统和目录结构显得尤为重要。目录的层级划分非常合理，从宏观的材料分类到微观的能级跃迁机制，都安排得井井有条，检索起来毫不费力。更为出色的是，书末的术语索引做得极为详尽，几乎涵盖了书中出现的所有专业名词，并清晰地标注了它们首次出现和被重点讨论的页码。这种细致的处理，使得在需要快速回顾某个特定概念或公式的应用场景时，无需浪费时间在整章中大海捞针。这种对读者使用习惯的深度体察，体现了作者和编纂团队极高的专业素养和敬业精神。