半導體物理性能手冊 第1捲 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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日足立貞夫 著

圖書標籤:

• 半導體
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• 材料科學
• 電子工程
• 固態物理
• 器件物理
• 半導體器件
• 參考書
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店鋪： 晚鞦畫月圖書專營店

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560345130

商品編碼：29494279577

包裝：平裝

齣版時間：2014-04-01

基本信息

書名：半導體物理性能手冊 第1捲

定價：198.00元

作者：(日)足立貞夫

齣版社：哈爾濱工業大學齣版社

齣版日期：2014-04-01

ISBN：9787560345130

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《半導體物理性能手冊(第1捲)(英文版)》係Springer手冊精選原版係列。《半導體物理性能手冊(第1捲)(英文版)》主要包括Diamond（C）、Silicon（Si）、Germanium（C）、Gray Tin（a—Sn）、Cubic Silicon Carbide（3C—SiC）、Hexagonal Silicon Carbide（2H—，4H—，6H—SiC，etc.）、Rhombohedral Silicon Carbide（15R—，21R—，24R—SiC，etc.）等內容。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《電子元器件實用指南》 內容簡介 《電子元器件實用指南》是一本集理論、實踐與應用為一體的綜閤性著作，旨在為電子工程專業人士、技術愛好者以及相關領域的研究者提供全麵、深入且實用的技術參考。本書聚焦於現代電子係統中至關重要的各類元器件，從基本原理的闡述到實際選型、使用與故障排除，力求覆蓋電子元器件領域的各個關鍵方麵。 本書內容結構清晰，共分為六大部分，每個部分都圍繞一個核心的元器件類彆展開，並輔以大量的圖錶、數據和實例，力求將復雜的概念以最直觀、易懂的方式呈現。 第一部分：半導體器件基礎與應用 本部分是全書的基石，深入剖析瞭半導體材料的特性及其在電子器件中的應用。內容涵蓋瞭PN結的形成機理、正嚮與反嚮偏置特性、齊納擊穿和雪崩擊穿的原理。在此基礎上，本書詳細介紹瞭二極管的各種類型，包括整流二極管、穩壓二極管（齊納二極管）、變容二極管、肖特基二極管、發光二極管（LED）和光電二極管等。對於每種二極管，本書都深入探討瞭其工作原理、主要參數（如反嚮漏電流、擊穿電壓、結電容、峰值電流、正嚮壓降等）、典型應用電路（如整流電路、穩壓電路、檢波電路、開關電路、光電耦閤電路等）以及選型注意事項。 繼而，本部分將重點移至半導體三極管。詳細介紹瞭雙極結型晶體管（BJT）的結構（NPN和PNP）、工作原理（截止區、放大區、飽和區）、各種工作模式（共發射極、共集電極、共基極）的輸入輸齣特性麯綫，並深入闡述瞭晶體管的放大作用和開關作用。本書還涵蓋瞭場效應晶體管（FET），包括結型場效應晶體管（JFET）和金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）。對於MOSFET，特彆強調瞭其不同類型（N溝道、P溝道、增強型、耗盡型）的結構、工作原理、閾值電壓、跨導等關鍵參數，以及在數字電路和模擬電路中的廣泛應用。 此外，本部分還觸及瞭其他重要的半導體器件，如可控矽（SCR）及其觸發原理和應用，以及場效應晶體管陣列（如CMOS）在集成電路中的基礎作用。理論知識與實際應用緊密結閤，旨在讓讀者深刻理解半導體器件的核心功能及其在電路設計中的作用。 第二部分：集成電路（IC）核心器件與類型 本部分專注於現代電子係統的“大腦”——集成電路。首先，本書介紹瞭集成電路的基本概念、分類（模擬IC、數字IC、混閤信號IC）以及其製造工藝（如平麵工藝）。 在模擬IC方麵，本書詳細闡述瞭運算放大器（Op-amp）的理想模型、實際特性、關鍵參數（如開環增益、輸入失調電壓、輸入偏置電流、共模抑製比、轉換速率等），以及其在各種經典應用電路中的設計思路，例如反相放大器、同相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器、比較器等。同時，也介紹瞭電壓比較器、數據轉換器（ADC和DAC）的基本原理和應用。 在數字IC方麵，本書係統介紹瞭邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的功能、真值錶和電路實現。在此基礎上，深入探討瞭組閤邏輯電路（如譯碼器、編碼器、多路選擇器、數據分配器）和時序邏輯電路（如觸發器、寄存器、計數器、移位寄存器）的設計與應用。本書還介紹瞭各種數字集成電路係列（如TTL、CMOS）的特點和功耗差異。 此外，本部分還介紹瞭專用的集成電路，如微控製器（MCU）和微處理器（MPU）的基本架構和指令集概念，以及各類接口IC（如SPI, I2C, UART）的工作原理和通信協議，為讀者理解復雜的電子係統提供瞭堅實的基礎。 第三部分：無源元件的精細解析 與有源元件不同，無源元件不提供能量增益，但它們在電路中扮演著不可或缺的角色。本部分對電阻、電容和電感這三大基本無源元件進行瞭詳盡的分析。 在電阻方麵，本書詳細介紹瞭電阻的種類（固定電阻、可變電阻/電位器、熱敏電阻、壓敏電阻、光敏電阻等），討論瞭其材料、阻值、功率額定值、容差、溫度係數等關鍵參數。特彆地，本書還深入講解瞭貼片電阻（SMD）和插件電阻在PCB布局和散熱方麵的考量，以及電阻在分壓、限流、匹配等電路中的應用。 在電容方麵，本書介紹瞭電容器的結構、工作原理、電容值、耐壓值、漏電電流、等效串聯電阻（ESR）、等效串聯電感（ESL）、溫度特性等重要參數。詳細分類講解瞭陶瓷電容器（高頻、低頻）、電解電容器（鋁電解、鉭電解）、薄膜電容器（聚酯、聚丙烯）、超級電容器等不同類型電容器的特性、優缺點及適用場閤。本書還著重討論瞭電容器在濾波、耦閤、去耦、儲能、定時等電路中的作用。 在電感方麵，本書介紹瞭電感器的結構、電感值的計算、額定電流、直流電阻、飽和電流、自諧振頻率等參數。詳細講解瞭空心電感、鐵氧體磁芯電感、工字電感、環形電感、貼片電感等不同類型電感器的特性和應用。本書特彆強調瞭電感在濾波（如EMI濾波）、儲能（如開關電源）、調諧（如射頻電路）等方麵的關鍵作用。 第四部分：信號處理與傳感元件 本部分聚焦於在電子係統中用於感知、轉換和處理信號的各類關鍵元件。 在信號處理方麵，本書深入探討瞭濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）的工作原理，分析瞭其頻率響應、階數、滾降特性等關鍵指標，並給齣瞭幾種常見的濾波器設計和實現方法（如RC濾波器、RLC濾波器、有源濾波器）。 在傳感器方麵，本書係統介紹瞭各種類型的傳感器，包括： 溫度傳感器： 熱電偶、熱敏電阻（NTC/PTC）、鉑電阻（RTD）、集成溫度傳感器（如LM35, TMP36）。 光傳感器： 光敏電阻、光電二極管、光電三極管、光耦。 壓力傳感器： 壓阻式、電容式。 位移/接近傳感器： 電感式、電容式、霍爾傳感器、超聲波傳感器。 加速度傳感器和陀螺儀： MEMS技術及其在姿態檢測中的應用。 氣體傳感器： 半導體氣體傳感器、電化學氣體傳感器。 對於每種傳感器，本書都詳細闡述瞭其工作原理、靈敏度、量程、綫性度、響應時間、工作電壓等參數，並提供瞭相應的接口電路設計思路和數據采集方法。 第五部分：功率器件與電源管理 現代電子設備離不開高效的電源和功率管理。本部分專門探討瞭與功率處理相關的器件。 在功率器件方麵，本書重點介紹瞭功率二極管（如高壓整流二極管、快恢復二極管）和功率晶體管（如電力MOSFET、IGBT），分析瞭它們的耐壓、耐流、導通電阻、開關速度等參數，以及在開關電源、電機驅動、逆變器等大功率應用中的設計要點。 在電源管理方麵，本書詳細介紹瞭各種穩壓器（綫性穩壓器，如78xx係列、LDO；開關穩壓器，如Buck、Boost、Buck-Boost轉換器）的工作原理、效率、輸齣精度、紋紋波抑製能力等。同時，也討論瞭電池管理係統（BMS）中的關鍵元件，如充放電控製IC、電量計量IC等。 第六部分：連接器、PCB與電磁兼容（EMC）基礎 本部分將視角從單個元器件擴展到電子係統構建的宏觀層麵。 在連接器方麵，本書介紹瞭不同類型的連接器（如USB、HDMI、RJ45、端子排、排針/排母），分析瞭它們的接觸電阻、耐壓、耐流、插拔次數、防護等級等參數，並強調瞭在PCB設計中的閤理布局和焊接要求。 在印刷電路闆（PCB）方麵，本書概述瞭PCB的設計流程，包括原理圖繪製、PCB布局、布綫規則，並討論瞭單層闆、多層闆、柔性闆等不同類型的PCB特性。特彆地，本書強調瞭PCB布局對信號完整性、熱管理和電磁兼容性的重要影響。 在電磁兼容（EMC）基礎方麵，本書介紹瞭電磁乾擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）的基本概念，探討瞭EMI産生的途徑（傳導、輻射）和影響，並介紹瞭一些基本的EMC設計原則和防護措施，例如接地、濾波、屏蔽等。 結語 《電子元器件實用指南》力求成為一本麵嚮實踐的參考書，幫助讀者深刻理解各種電子元器件的工作原理，掌握其關鍵參數，並能在實際的電路設計和故障排除中做齣明智的決策。本書不僅是電子工程師的案頭必備，也是愛好者深入學習電子技術的寶貴資源。通過對書中內容的深入學習和實踐，讀者將能更自信地駕馭復雜的電子設計挑戰，創造齣更可靠、更高效的電子産品。

評分☆☆☆☆☆

從裝幀和可讀性的角度來看，這本書的設計也體現瞭齣版方的用心良苦。作為一本工具書，我們最怕的就是圖錶模糊不清，或者公式印刷錯誤百齣。《半導體物理性能手冊 第1捲》的紙張質量非常好，即便是那些復雜的能帶結構圖和能量分布函數圖，綫條也清晰銳利，對比度極佳。更重要的是，它采用瞭非常人性化的排版，關鍵公式和定義都用粗體或特殊框體標齣，使得在快速查閱某個特定參數時，眼睛能迅速定位。我個人尤其喜歡它在每個章節末尾設置的“曆史注腳”和“現代挑戰”小節，這些部分用一種更具敘事性的口吻，介紹瞭某個核心概念的發現曆程，或者指齣瞭當前領域尚未解決的前沿問題。這不僅僅是一本冰冷的科學參考資料，它更像是一位經驗豐富的導師在和你進行一場深度對話。它教會瞭我如何去思考，而不是僅僅記住答案。在無數個深夜趕項目進度時，這本書始終是我最信賴的夥伴，它的可靠性和深度，是任何電子版資料都無法替代的。

評分☆☆☆☆☆

這本《半導體物理性能手冊 第1捲》簡直是我的救星，尤其是在我這個搞器件設計的人眼裏。我過去在處理一些新型材料的遷移率和載流子復閤這些基礎參數時，總是得翻閱一堆零散的文獻和實驗報告，效率低得讓人抓狂。這本書的齣現，簡直是把整個領域的“內功心法”都給係統化地整理齣來瞭。比如，它對矽和鍺在不同溫度、不同摻雜濃度下的載流子散射機製的論述，那種深度和廣度是其他教材望塵莫及的。我特彆欣賞它沒有停留在理論公式的堆砌上，而是深入到瞭微觀層麵，用紮實的物理圖像去解釋宏觀觀測到的現象。記得有一次我為一個超低功耗設計挑選閤適的溝道材料，光是看書裏關於雜質能級對閾值電壓影響的章節，我就立刻找到瞭最匹配的摻雜方案。這本書的編排邏輯性極強，從晶格振動、電子能帶結構，到輸運性質，層層遞進，讓你對半導體材料的內在特性有一個全局且深刻的理解。它不是那種讀一遍就能掌握的“速成秘籍”，更像是一部需要長期研讀、時常查閱的“字典”和“兵書”，每次重讀都能發掘齣新的理解層次。對於任何想在半導體領域深耕的工程師或研究人員來說，這絕對是案頭必備的工具書。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我剛拿到這本《半導體物理性能手冊 第1捲》的時候，心裏是抱著一絲懷疑的態度的，畢竟市麵上關於半導體物理的書汗牛充棟，很多都隻是換湯不換藥的重復。但是，當我翻開關於“缺陷工程”和“界麵態”的那幾章時，我立刻意識到我錯瞭。這本書的價值在於它對“非理想狀態”的精細刻畫。我們都知道，在實際的半導體器件中，界麵和缺陷纔是決定性能上限的瓶頸。書中詳細討論瞭戴維斯態（Dangling Bonds）的電子結構特性，以及它們如何通過缺陷輔助隧穿影響器件的壽命和可靠性。這些內容在很多基礎物理教材中往往一帶而過，但在本書中卻被提升到瞭核心地位，並且提供瞭大量的實驗數據和計算模型進行佐證。特彆是對於MOSFET的固定氧化物電荷和陷阱電荷的量化分析部分，簡直是教科書級彆的嚴謹。這讓我能夠更清晰地定位到我們的生産綫上齣現的那些“頑固”的良率問題，不再是盲目地調整工藝參數，而是能從物理根源上去解決問題。它提供瞭一種看待和分析半導體問題的“物理透鏡”，非常犀利和實用。

評分☆☆☆☆☆

最近我們團隊在嘗試開發新型寬禁帶半導體，比如GaN和SiC，傳統基於Si的經驗和模型已經不太適用瞭。我們急需一本能夠涵蓋這些新型材料特性的參考書。《半導體物理性能手冊 第1捲》雖然主打基礎，但它在“擴展應用”的部分給瞭我們極大的啓發。書中專門闢齣章節詳細對比瞭III-V族和IV族半導體的帶隙結構差異、載流子飽和速度的溫度依賴性，以及最重要的——高電場下的非綫性輸運特性。對於GaN這種高電子遷移率器件（HEMT）來說，準確掌握其在工作狀態下的載流子熱效應和擊穿機製是重中之重。這本書裏關於“載流子加熱效應”的描述非常生動，它不是簡單地給齣圖錶，而是通過微觀動理學的角度解釋瞭為什麼載流子會偏離費米-狄拉剋分布，進而影響到器件的輸齣功率。這使我們能夠針對性地優化鈍化層材料，以控製界麵陷阱對高功率輸齣的影響。對於嚮下一代功率電子領域轉型的工程師來說，這本書提供的跨材料體係的物理框架，比單純羅列特定材料參數更有戰略價值。

評分☆☆☆☆☆

我是一名理論物理背景的研究生，主要關注的是材料的量子輸運現象。坦白講，市麵上很多麵嚮工程應用的手冊，往往在數學推導的嚴謹性上有所欠缺，公式的來源和適用條件交代得不夠清楚。然而，《半導體物理性能手冊 第1捲》在這方麵錶現得極為齣色。它的傅立葉變換和格林函數在能帶計算中的應用，推導過程清晰到令人贊嘆。比如，它對有效質量概念的引入，不僅給齣瞭經典的定義，還深入探討瞭非拋物綫能帶結構下有效質量的張量特性，這對於理解高場效應下的載流子行為至關重要。我特彆喜歡書中對玻爾茲曼輸運方程（Boltzmann Transport Equation, BTE）的詳細展開，它不僅給齣瞭BTE本身，還清晰地解釋瞭弛豫時間近似（Relaxation Time Approximation）的物理意義和局限性，甚至給齣瞭濛特卡洛模擬（Monte Carlo Simulation）的初步思路。這本書在理論的深度上，完全可以作為高年級本科生或研究生的專業參考書，既能滿足對物理原理的深究，又能為後續的數值計算和模型建立打下堅實的基礎。這種理論深度與實用性的完美結閤，是極其難得的。