描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787302538226
“微电子器件”是电子信息类专业的一门核心基础课程，《微电子器件基础教程》依据《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，坚持以能力为重构建内容体系，内容主要针对PN结器件、双极型晶体管和MOSFET三种基本器件，从微观机制和宏观结构入手，定量定量分析结合，深耕器件本质，论述器件内部载流子运动规律和电荷变化规律，器件性能与器件参数、材料性质与工艺参数等因素间的关系；倡导启发思维，在定量分析过程中，定性描述推导过程，简化繁杂推导细节，给出*终推导结论；注重学思互融，针对主要知识点，辅以大量例题，帮助学生边学习边思考，助推学生消化吸收，巩固学习效果。
《微电子器件基础教程》主要介绍微电子器件的基础理论，包括半导体材料、载流子输运现象、PN结、双极型晶体管、MOSFET、异质结双极型晶体管等，可作为电子信息类、自动化类、仪器类、电气类、计算机类等专业本科生教材，各校可根据学生知识背景和教学要求，对教学内容做出适当安排，也可作为相关专业科研人员和工程技术人员的参考用书。
第1章半导体
1.1半导体材料
1.1.1元素半导体
1.1.2化合物半导体
1.2半导体材料的晶体结构
1.2.1单胞
1.2.2晶面及密勒指数
1.2.3共价键
1.3半导体中的缺陷
1.3.1点缺陷
1.3.2线缺陷
1.4能级与能带
1.4.1能级
1.4.2能量动能
1.4.3固态材料的传导
1.4.4满带电子和半满带电子的特性
1.5本征半导体及载流子浓度
1.5.1本征半导体及导电机构
1.5.2载流子的统计分布
1.5.3本征载流子浓度
1.6杂质半导体及载流子浓度
1.6.1杂质半导体
1.6.2电离能
1.6.3双性杂质
1.6.4电子和空穴的平衡状态分布
1.7简并半导体及其浓度
1.7.1非简并与简并半导体
1.7.2简并半导体中载流子浓度
习题１
第2章载流子输运现象
2.1载流子漂移运动及其电流密度
2.1.1迁移率
2.1.2载流子漂移电流密度
2.2载流子扩散运动及其电流密度
2.2.1载流子扩散方程
2.2.2载流子扩散电流密度
2.3载流子总电流密度
2.3.1总电子或空穴电流密度
2.3.2总传导电流密度
2.4爱因斯坦关系式
2.4.1感生电场
2.4.2爱因斯坦关系
2.5非平衡载流子的产生与复合
2.5.1非平衡载流子与准费米能级
2.5.2直接复合
2.5.3间接复合
2.5.4表面复合
2.5.5俄歇复合
2.6热电子发射过程
2.7隧穿过程
2.8强电场效应
2.9半导体的基本控制方程
2.9.1连续性方程
2.9.2泊松方程
习题2
第3章PN结
3.1平面工艺
3.1.1氧化
3.1.2光刻
3.1.3扩散或离子注入
3.1.4金属化
3.2PN结能带图及空间电荷区
3.2.1平衡PN结与内建电势
3.2.2空间电荷区电场与电势分布
3.2.3平衡PN结载流子浓度
3.3PN结伏安特性
3.3.1理想PN结
3.3.2PN结正向特性
3.3.3PN结反向特性
3.3.4PN结伏安特性
3.3.5PN结伏安特性的影响因素
3.3.6PN结偏置状态对势垒宽度的影响
3.4PN结电容
3.4.1势垒电容
3.4.2扩散电容
3.5PN结击穿
3.5.1隧道效应
3.5.2雪崩倍增
3.5.3击穿电压的影响因素
习题3
第4章双极型晶体管的直流特性
4.1双极型晶体管结构
4.1.1晶体管类型及结构
4.1.2晶体管的杂质分布
4.2双极型晶体管放大原理
4.2.1晶体管直流放大系数
4.2.2双极型晶体管内载流子的输运过程
4.2.3双极型晶体管的电流放大系数
4.2.4均匀基区晶体管电流增益
4.2.5缓变基区晶体管电流增益
4.2.6影响电流放大系数的因素
4.3晶体管反向直流参数及基极电阻
4.3.1反向电流
4.3.2击穿电压
4.3.3穿通电压
4.3.4基极电阻
4.4双极型晶体管的特性曲线
4.4.1共基极连接直流特性曲线
4.4.2共射极连接直流特性曲线
4.4.3共基极与共射极输出特性曲线的比较
4.4.4共射极输出的非理想特性曲线
习题4
第5章双极型晶体管的交流特性、功率特性与开关特性
5.1晶体管交流小信号电流增益
5.1.1晶体管交流小信号模型
5.1.2晶体管交流小信号传输过程
5.1.3晶体管交流小信号模型等效电路
5.1.4交流小信号传输延迟时间
5.1.5晶体管交流小信号电流增益及其频率特性
5.1.6高频功率增益及最高振荡频率
5.2双极型晶体管的功率特性
5.2.1晶体管集电极最大工作电流
5.2.2基区大注入效应对电流放大系数的影响
5.2.3基区扩展效应对β0和fT的影响
5.2.4发射极电流集边效应
5.2.5晶体管最大耗散功率与热阻
5.2.6晶体管的二次击穿与安全工作区
5.3双极型晶体管的开关原理
5.3.1晶体管开关作用
5.3.2晶体管开关工作区域
5.3.3晶体管开关波形与开关时间
5.3.4晶体管开关过程
5.4晶体管模型及其等效电路
5.4.1晶体管EbersMoll模型及其等效电路
5.4.2电荷控制模型
5.5开关时间计算
5.5.1延迟时间
5.5.2上升时间
5.5.3储存时间
5.5.4下降时间
5.6开关晶体管的正向压降和饱和压降
习题5
第6章MOS场效应晶体管
6.1金属与半导体接触
6.1.1整流接触
6.1.2欧姆接触
6.2MOS结构及其性质
6.2.1理想MOS结构
6.2.2实际MOS结构及其特性
6.2.3平带电压
6.3MOSFET结构及工作原理
6.3.1MOSFET基本结构
6.3.2MOSFET基本类型
6.3.3MOSFET工作原理
6.3.4MOSFET特性曲线
6.4MOSFET阈值电压
6.4.1阈值电压及其计算
6.4.2影响阈值电压的因素
6.5MOSFET直流特性
6.5.1萨支唐方程
6.5.2影响直流特性的因素
6.6MOSFET击穿特性
6.6.1漏源击穿
6.6.2氧化层击穿
6.6.3寄生NPN击穿
6.7MOSFET亚阈特性
6.7.1MOSFET亚阈电流
6.7.2MOSFET亚阈电流计算
6.7.3MOSFET栅压摆幅
6.8MOSFET小信号特性
6.8.1交流小信号参数
6.8.2交流小信号等效电路
6.9MOSFET开关特性
6.9.1开关原理
6.9.2开关时间
6.10沟道变化效应
6.10.1短沟道效应及其对阈值电压的影响
6.10.2窄沟道效应及其对阈值电压的影响
习题6
第7章异质结双极型晶体管
7.1半导体异质结
7.1.1半导体异质结及其能带图
7.1.2半导体异质结的伏安特性
7.2异质结双极型晶体管的结构与特性
7.2.1HBT的器件结构
7.2.2HBT特性
7.3几种常用的异质结双极型晶体管
7.3.1硅基HBT
7.3.2AlGaAs/GaAs HBT
7.3.3InGaAs/InP HBT
7.4GaAs MESFET
7.4.1器件结构
7.4.2工作原理
7.4.3理论模型
7.5高电子迁移率晶体管
7.5.1量子阱结构
7.5.2器件结构与工作原理
7.5.3理论模型
习题7
附录
附录A主要符号表
附录B物理常数表
附录C300K时锗、硅、砷化镓主要物理性质表
附录D单位制、单位换算和通用常数
附录E元素周期表
参考文献
微电子元器件是利用微电子工艺技术实现微型化电子系统芯片和器件，使电路与器件的性能和可靠性大幅度提高，体积和成本大幅度降低。微电子器件主要包括半导体器件和半导体集成电路。半导体集成电路是在半导体器件基础上发展起来的。在半导体器件中，晶体管是最重要和应用最广泛的电子器件，在此基础上发展起来的集成电路已在通信、智能卡、计算机、多媒体、导航、消费电子和军工等领域得到广泛应用，推动着科学技术的发展，这导致集成电路设计技术成为电子信息类专业人才的必备知识结构和要求。因此，《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》（高等教育出版社，2018年出版）明确将“微电子器件”作为电子信息类专业的一门核心基础课程。
本书作者担任“微电子器件”基础课程教学任务10余年，在教学讲义和积累的教学经验基础上，根据电子信息类专业教学质量国家标准，编写了《微电子器件基础教程》。本书坚持以能力为重构建内容体系，内容主要针对PN结器件、双极型晶体管和MOSFET三种基本器件，从微观机制和宏观结构入手，定性定量分析相结合，深耕器件本质，论述器件内部载流子运动规律和电荷变化规律，以及器件性能与器件参数、材料性质与工艺参数等因素间的关系； 倡导启发思维，在定量分析过程中，定性描述推导过程，简化繁杂推导细节，给出最终推导结论； 注重学思互融，针对主要知识点，辅以大量例题，帮助学生边学习边思考，助推学生消化吸收，巩固学习效果。
本书主要有半导体材料、载流子输运现象、PN结、双极型晶体管、MOSFET及异质结双极型晶体管等内容。这些内容为微电子器件的研究、设计、制造和应用奠定了理论基础。学生要真正掌握集成电路设计技术，必须对微电子器件的结构、工作原理及其特性有一定的理解。学习本课程只需具有普通物理和电子电路基础即可。
本书可作为电子信息类专业教材，也可作为自动化类、仪器类、电气类、计算机类等专业教学参考书。考虑各专业学生知识背景不同，各学校在使用本书时可根据具体要求做出适当安排。
在本书的编写过程中，参考了大量国内外有关微电子器件及相关方面的传统教材和新教材，主要文献资料已详列于书后，但难免有未顾及的，在此一并表示衷心感谢。
由于作者水平有限，书中不当之处在所难免，敬请广大读者提出宝贵意见！
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