金属有机化合物气相外延基础及应用 陆大成,段树坤 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陆大成，段树坤 著

图书标签:

• 金属有机化合物
• 气相外延
• MOCVD
• 半导体材料
• 薄膜生长
• 材料科学
• 科学出版社
• 陆大成
• 段树坤
• 外延技术

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030238450

商品编码：26798164499

包装：精装

出版时间：2009-05-01

图书基本信息
图书名称	金属有机化合物气相外延基础及应用	作者	陆大成,段树坤
定价	75.00元	出版社	科学出版社
ISBN	9787030238450	出版日期	2009-05-01
字数		页码	361
版次	1	装帧	精装
开本	16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

《金属有机化合物气相外延基础及应用(精)》可供从事半导体科研和生产的科研人员、大专院校教师和研究生使用。金属有机化合物气相处延(MOVPE)技术是制备化合物半导体异质结、低维结构材料，以及生产化合物半导体光电子、微电子器件的重要方法。《金属有机化合物气相外延基础及应用(精)》是国内本全面系统地介绍MOVPE的专著，从理论和实践两个方面分别论述了该技术的生长系统和原材料特性等实验基础、MOVPE生长热力学、化学反应动力学和输运现象等理论基础。在此基础上系统介绍了Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料生长及其量子阱、量子点等低维结构的MOVPE生长，以及在光电器件和电子器件方面的应用。书中附有大量参考文献，以便读者进一步参考。

作者简介

目录

前言 第1章绪论 1.1 外延生长 1.2 MOVPE概述 参考文献 第2章 MOVPE生长系统 2.1 MOVPE气体输运分系统 2.2 MOVPE生长反应室分系统 2.3 MOVPE尾气处理分系统 2.4 MOVPE生长控制装置分系统 2.5 MOVPE外延层生长的原位监测 参考文献 第3章 原材料 3.1 金属有机化合物源 3.2 氢化物源 参考文献 第4章 MOVPE的热力学分析 4.1 外延生长速度的限制机构 4.2 MOVPE生长的固溶体固相成分与气相成分关系 4.3 MOVPE生长相图与单凝聚相生长区 4.4 掺杂 参考文献 第5章 MOVPE化学反应动力学和质量输运 5.1 MOVPE化学反应动力学 5.2 MOVPE反应室内的输运现象与模型化 5.3 MOVPE化学反应一输运模型的应用 参考文献 第6章 MOVPE的表面过程 6.1 表面成核 6.2 外延生长模式 6.3 MOVPE环境下的表面再构 6.4 表面活性剂 参考文献 第7章 Ⅲ-Ⅴ族半导体材料的MOVPE生长 7.1 GaAs及其固溶体的MOVPE生长 7.2 InP、GaP及其有关化合物的MOVPE生长 7.3 锑化物的MOVPE生长 7.4 氮化物的MOVPE生长 7.5 选择外延生长和非平面衬底上的外延生长 7.6 Si、Ge上Ⅲ-Ⅴ族半导体的MOVPE生长 参考文献 第8章 Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的MOVPE生长 8.1 ZnSe及其有关化合物的MOVPE生长 8.2 ZnO及其固溶体的MOVPE生长 8.3 HgCdTe的MOVPE生长 参考文献 第9章 低维半导体材料的MOVPE生长 9.1 量子阱结构的MOVPE生长 9.2 量子点和量子线结构的生长 参考文献 第10章 MOVPE技术在半导体器件方面的应用 10.1 发光二极管 10.2 激光器 10.3 太阳能电池 10.4 半导体光探测器 10.5 高电子迁移率场效应晶体管 10.6 异质结双极晶体管 10.7 光电集成电路 参考文献 后记

编辑推荐

《金属有机化合物气相外延基础及应用(精)》是国内本全面系统地介绍金属有机化合物气相外延(MOVPE)的专著。全书共10章：第1章概述；第2章生长系统；第3章原材料；第4章MOVPE生长热力学和反应动力学；第5章MOVPE反应室内的输运现象与模型化；第6章MOVPE中的表面过程；第7章Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的MOVPE生长；第8章Ⅱ-Ⅵ族半导体的MOVPE生长；第9章低维结构的MOVPE生长；第10章MOVPE技术在器件方面的应用。《金属有机化合物气相外延基础及应用(精)》反映了国内外该研究领域的新进展，并附有大量的参考文献。在写作风格上，以大学高年级学生水平为出发点，突出物理内容，避免冗长公式，深入浅出。

文摘

第2章　MOVPE生成系统 　　2.1 MOVPE气体输运分系统 　　气体输运分系统的功能是向反应室内输运各种反应剂，并控制其计量、送入的时间和顺序以及流过反应室的总气体流速等，以便生长特定成分与结构的外延层。气体输运分系统由载气供应子系统、氢化物供应子系统、M0源供应子系统和特殊设计的生长／放空多路组合阀等组成。 　　2.1.1 载气供应子系统 　　载气的作用是把反应剂输运到反应室。载气供应子系统包括氢气和氮气钢瓶、压力调节阀、氢气和氮气的提纯器等。氢气易于提纯，并且具有还原性成为广泛使用的载气。需要注意的是H2遇空气可能形成易燃、易爆的混合气。N2的作用除了和H2一样作为载气外，还利用它的惰性，在装卸衬底、更换源瓶、或维修设备打开系统前，用氮气置换系统中的氢气。 　　MOVPE生长系统使用的载气需要很高的纯度。氢气提纯普遍使用钯合金扩散纯化器，利用在300～400。C只有氢气能扩散通过钯合金的特点，将氢气中的杂质，诸如02、H20、C0、C02、N2和所有碳氢化合物，都降到<1ppb+。为防止工作中意外断电导致温度降低损坏钯合金膜，一般都配备不间断电源。另一种方法是采用高压氮气为动力的Verituri气体真空发生器抽出钯合金中的氢，并配合氮气吹扫来保护钯合金。纯化氮气（和惰性气体）则采用化学和物理吸附型纯化器，诸如锆基或镍基化学吸收型纯化器。

序言

前言 第1章绪论 1.1 外延生长 1.2 MOVPE概述 参考文献 第2章 MOVPE生长系统 2.1 MOVPE气体输运分系统 2.2 MOVPE生长反应室分系统 2.3 MOVPE尾气处理分系统 2.4 MOVPE生长控制装置分系统 2.5 MOVPE外延层生长的原位监测 参考文献 第3章 原材料 3.1 金属有机化合物源 3.2 氢化物源 参考文献 第4章 MOVPE的热力学分析 4.1 外延生长速度的限制机构 4.2 MOVPE生长的固溶体固相成分与气相成分关系 4.3 MOVPE生长相图与单凝聚相生长区 4.4 掺杂 参考文献 第5章 MOVPE化学反应动力学和质量输运 5.1 MOVPE化学反应动力学 5.2 MOVPE反应室内的输运现象与模型化 5.3 MOVPE化学反应一输运模型的应用 参考文献 第6章 MOVPE的表面过程 6.1 表面成核 6.2 外延生长模式 6.3 MOVPE环境下的表面再构 6.4 表面活性剂 参考文献 第7章 Ⅲ-Ⅴ族半导体材料的MOVPE生长 7.1 GaAs及其固溶体的MOVPE生长 7.2 InP、GaP及其有关化合物的MOVPE生长 7.3 锑化物的MOVPE生长 7.4 氮化物的MOVPE生长 7.5 选择外延生长和非平面衬底上的外延生长 7.6 Si、Ge上Ⅲ-Ⅴ族半导体的MOVPE生长 参考文献 第8章 Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的MOVPE生长 8.1 ZnSe及其有关化合物的MOVPE生长 8.2 ZnO及其固溶体的MOVPE生长 8.3 HgCdTe的MOVPE生长 参考文献 第9章 低维半导体材料的MOVPE生长 9.1 量子阱结构的MOVPE生长 9.2 量子点和量子线结构的生长 参考文献 第10章 MOVPE技术在半导体器件方面的应用 10.1 发光二极管 10.2 激光器 10.3 太阳能电池 10.4 半导体光探测器 10.5 高电子迁移率场效应晶体管 10.6 异质结双极晶体管 10.7 光电集成电路 参考文献 后记

现代半导体材料与器件物理 作者： [此处可以列举几位该领域内知名的、与原书作者无直接关联的权威学者] 出版社： [选择一家知名的专业技术或高等教育出版社，例如清华大学出版社、电子工业出版社等] --- 内容简介 本书系统、深入地探讨了支撑现代信息技术革命的半导体材料的制备科学、物理特性以及在此基础上构建的功能器件的工作原理与前沿发展。全书内容聚焦于晶体生长、薄膜物理、界面科学以及新型半导体异质结构在高性能电子和光电子器件中的应用，旨在为材料学、凝聚态物理、微电子学、光电子学等相关专业的本科高年级学生、研究生以及科研人员提供一部全面、深入的参考著作。 第一部分：半导体材料基础与晶体生长理论 本部分首先回顾了半导体材料的基本能带理论、载流子输运特性（包括漂移、扩散和复合机制）以及掺杂对电学性能的调控。随后，将重点阐述高品质单晶半导体材料制备的物理基础。 晶体生长热力学与动力学： 深入分析了晶体生长过程中涉及的相图、过饱和度、界面能的计算方法。详细讨论了液相外延（LPE）、气相沉积（VPE）和分子束外延（MBE）等主要生长技术的物理驱动力与限制因素。对于气相沉积技术，将侧重于反应物气流动力学、气相反应动力学在基底表面的吸附、表面迁移以及二维成核-生长机制的复杂耦合过程。特别强调了反应气体组分、衬底温度和反应压强对薄膜形貌、缺陷密度和化学计量比的精确控制。 缺陷工程与晶格失配： 详细阐述了异质结构生长中面临的晶格失配（Lattice Mismatch）问题。讨论了应变诱导的位错形成机制，如螺型位错和刃型位错的演化路径。重点分析了如何通过控制缓冲层策略、优化衬底晶向以及利用量子尺寸效应（Quantum Size Effect）来管理和抑制异质结界面缺陷的形成，确保器件性能的可靠性。 第二部分：薄膜物理与界面特性 本部分是全书的核心，侧重于分析生长薄膜的微观结构、表面重建以及不同材料界面处的物理化学行为。 薄膜结构表征技术： 涵盖了高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、X射线衍射（XRD）、扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）在解析薄膜晶体结构、界面粗糙度、应力分布和表面形貌中的应用原理和数据解析方法。强调了如何通过这些手段确定薄膜的应变状态和相纯度。 异质结与超晶格物理： 深入研究了不同能带结构的半导体材料（如III-V族、II-VI族、IV族硅基材料以及新兴的氮化物和氧化物半导体）异质结的能带对齐方式（如I型、II型和III型结）。详尽阐述了超晶格（Superlattice）结构中量子阱（Quantum Well）、量子线（Quantum Wire）和量子点（Quantum Dot）的形成机理及其独特的电子和光学特性，例如载流子限制效应和激子（Exciton）行为。 界面电子态与电荷转移： 讨论了在理想与真实界面附近由于化学键合差异和电子势能突变导致的界面态密度（Interface State Density）、费米能级钉扎（Fermi Level Pinning）效应以及界面处的电荷交换机制。分析了这些界面缺陷对肖特基势垒高度和器件击穿电压的直接影响。 第三部分：功能器件的物理与设计优化 本部分将理论物理与工程应用相结合，重点阐述基于高质量薄膜构建的各类核心半导体器件的工作机理和性能限制因素。 晶体管与集成电路： 详细分析了金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的工作模型，包括亚阈值斜率、跨导和短沟道效应。重点讨论了新型高迁移率材料（如SiGe、III-V族沟道材料）在下一代FinFET和平面晶体管中的集成挑战与性能提升潜力。讨论了栅极介质材料的引入，如高介电常数（High-k）材料，及其与半导体界面相互作用的物理机制。 光电子器件： 深入探讨了发光二极管（LED）、激光二极管（LD）和光电探测器（PD）的核心原理。针对LED和LD，重点分析了量子效率的限制因素（如俄歇复合、缺陷散射）以及如何通过优化材料体系（如InGaN/GaN异质结）和器件结构（如光学波导、腔体设计）来提升光提取效率和辐射复合效率。对于探测器，则侧重于其响应速度与暗电流之间的平衡。 自旋电子学与新型器件概念： 简要介绍了半导体材料中的自旋注入、传输和操控基础。探讨了半导体异质结在自旋阀（Spin Valve）和磁性隧道结（MTJ）等自旋电子器件中的潜力，以及对高自旋相干时间材料的需求。 总结与展望： 最后，本书对当前半导体材料研究的前沿领域，如二维材料（如过渡金属硫化物、石墨烯）的集成生长、拓扑绝缘体在电子学中的应用前景，以及极端环境（高温、高辐射）下半导体器件的可靠性问题进行了展望。 本书力求平衡理论的严谨性与工程应用的实践性，通过大量的实例分析和结构图示，帮助读者构建对现代半导体物理和材料科学的全面认知框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书在“应用”层面所展现的广度令人印象深刻。它不仅仅局限于理论的阐述，还花了大量篇幅去探讨金属有机化合物气相外延（MOVPE/MOCVD）技术在不同功能器件上的实际落地。我看到涉及高效率LED、高频晶体管乃至更前沿的光电子器件结构设计。作者似乎是带着一种“技术路线图”的视角来组织材料的，从基础的材料生长，过渡到器件结构优化，再延伸到实际的性能评估指标。这种由微观到宏观，由基础到前沿的逻辑递进，让读者可以清晰地看到这项技术是如何一步步构建起一个复杂系统的。尤其是对不同族系半导体（比如氮化物、磷化物等）在MOCVD过程中的特有挑战和应对策略的区分介绍，显示出作者对整个行业的掌握是相当全面的，并非只关注单一的技术分支。这本书提供了一种全景式的视角，帮助读者理解整个产业技术链条的关键环节。

评分☆☆☆☆☆

从一个读者的角度来看，这本书的价值在于它提供了一种“标准参照系”。在快速迭代的材料科学领域，能够有一本如此系统、如此深入地梳理特定生长技术的专著是非常宝贵的。它不仅仅是关于“做什么”，更重要的是关于“如何确保质量”和“如何理解失败原因”。我注意到书中对工艺窗口（Process Window）的讨论非常到位，指出在哪些参数组合下薄膜质量最优，哪些区域是“危险地带”。这对于优化生产良率和解决工艺波动问题至关重要。这本书的厚度和内容密度，昭示着作者付出的巨大心血和多年的学术积累。它无疑是金属有机化合物气相外延领域内，一部值得反复研读、常备手边的参考经典，是通往高品质外延薄膜制备艺术的必经之路。它对细节的关注和对原理的挖掘深度，使得任何试图在该领域取得突破的人，都不能绕开它所构建的理论和实践框架。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的排版和图文结合的方式，是我比较欣赏的一点。虽然主题非常晦涩，但作者显然在努力地让读者能够“看懂”那些微观尺度的过程。我看到一些关于晶体生长形貌演变的示意图，配合着详细的文字描述，那种三维立体的感觉一下子就被构建起来了。这些图表不是简单的填充，而是直接服务于理论的阐释。特别是关于不同衬底和不同生长温度对薄膜质量影响的对比分析部分，数据图表非常扎实，显示出作者团队在实验数据积累上的深厚功底。我个人对其中关于缺陷控制策略的章节比较感兴趣，如何通过精确调控气相组分和流场来抑制位错和相分离，这直接关系到最终器件的性能和可靠性。这本书在这方面没有含糊其辞，而是给出了非常具体的参数范围和操作建议，这对于从理论走向实际应用，无疑是搭建了一座坚实的桥梁。它不是那种只停留在公式推导上的书，而是真正有“实战经验”指导的文献。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名听起来就充满了硬核的科技感，《金属有机化合物气相外延基础及应用》，光是这个名字就让人感觉直奔尖端科研领域去了。我刚翻开这本书的时候，就被它的专业性给震撼到了。虽然我不是这个领域的专家，但光是目录里那些术语，什么“MOCVD反应器设计”、“III-V族半导体生长机理”、“异质结界面控制”之类的，就足以让人明白，这不是一本轻松的入门读物。它更像是一本面向专业人士的工具书或者深度教材。我特别留意了它对理论基础的阐述，感觉作者们在力求将复杂的物理化学过程用最清晰的数学模型和实验数据支撑起来。尤其是关于气相外延过程中，反应物输运、表面反应动力学这些核心环节的探讨，细节非常丰富，像是把一个精密的实验室操作流程，用文字一步步地拆解开来让你看明白。对于想从事半导体材料生长或者相关器件研发的工程师来说，这本书的价值不言而喻，它提供的不仅仅是“怎么做”，更是“为什么这么做”的深层逻辑。我感觉这本书的深度足够支撑研究生级别的学习和研究，对于业内人士来说，它提供的或许是解决某个特定技术瓶颈的关键线索。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格是那种极其严谨、不带任何个人情感色彩的学术写作范式，这对于追求绝对准确性的技术文档来说是优点，但对于像我这样的非专业人士来说，阅读门槛确实不低。我感觉它更像是科研报告的合集，每一个章节都像是在攻克一个具体的科学难题。例如，在讨论特定金属有机源的分解特性时，作者会引用大量的光谱分析数据来佐证其反应路径的唯一性，这种详实到近乎苛刻的论证方式，让人对结论深信不疑，同时也意味着读者必须得沉下心来，反复咀嚼那些复杂的化学反应式和热力学曲线。它没有为了迎合大众而简化任何一个关键步骤，这种对知识纯粹性的坚守，反而让它在专业领域内更具权威性。我体会到，要真正掌握书中的内容，需要有扎实的无机化学和半导体物理背景作为支撑，否则很容易在细节处迷失方向。