9787560345192 半導體物理性能手冊 第3捲(下) 哈爾濱工業大學齣版社 (日) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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日足立貞夫 著

圖書標籤:

• 半導體物理
• 半導體器件
• 材料性能
• 物理學
• 工程技術
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齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560345192

商品編碼：29534831707

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3捲(下)

定價：138.00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：9787560345192

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》介紹瞭各族半導體、化閤物半導體的物理性能，包括：StructuralProperties結構特性ThermalProperties熱學性質ElasticProperties彈性性質PhononsandLatticeVibronicProperties聲子與晶格振動性質CollectiveEffectsandRelatedProperties集體效應及相關性質Energy-BandStructure：Energy-BandGaps能帶結構：能帶隙Energy-BandStructure：ElectronandHoleEffectiveMasses能帶結構：電子和空穴的有效質量ElectronicDeformationPotential電子形變勢ElectronAffinityandSchottkyBarrierHeight電子親和能與肖特基勢壘高度OpticalProperties光學性質Elastooptic，Electrooptic，andNonlinearOpticalProperties彈光、電光和非綫性光學性質CartierTransportProperties載流子輸運性質適用對象包括材料、微電子學、電子科學與技術等專業的本科生和研究生，以及從事半導體研究的專業人員。

目錄

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PrefaceAcknowledgementsContents of Other Volumes10 Cubic Cadmium Sulphide (c-CdS)11 Wurtzite Cadmium Sulphide (w-CdS)12 Cubic Cadmium Selenide (c-CdSe)13 Wurtzite Cadmium Selenide (w-CdSe)14 Cadmium Telluride (CdTe)15 Cubic Mercury Sulphide (β-HgS)16 Mercury Selenide (HgSe)17 Mercury Telluride (HgTe)

作者介紹

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文摘

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序言

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《精密陶瓷材料在高性能電子器件中的應用研究》 前言 隨著科技的飛速發展，高性能電子器件在現代社會中的作用日益凸顯，從微電子芯片的運算能力到先進通信技術的信號傳輸，再到新能源領域的能量轉換，都對材料提齣瞭更為嚴苛的要求。在眾多先進材料中，精密陶瓷因其獨特的物理、化學和機械性能，在高性能電子器件的開發和應用中扮演著越來越重要的角色。本書聚焦於精密陶瓷材料在高性能電子器件領域的應用研究，旨在係統梳理和深入探討當前該領域的研究進展、關鍵技術瓶頸以及未來發展趨勢。 第一章：精密陶瓷材料的分類與性能特點 本章將對精密陶瓷材料進行係統性的分類，並詳細闡述其關鍵性能特點。我們將從以下幾個方麵展開： 1. 氧化物陶瓷： 氧化鋁（Al₂O₃）： 介紹其高硬度、高強度、優異的絕緣性和耐高溫性，以及在電子封裝、基闆材料、傳感器等方麵的應用。探討不同晶型（如α-Al₂O₃）及其對性能的影響。 氧化鋯（ZrO₂）： 重點分析其高韌性、優異的耐磨性和良好的熱障性能，以及在壓電陶瓷、氧傳感器、高溫結構件中的應用。介紹穩定化ZrO₂（如Y-TZP）的製備和性能優勢。 氧化鎂（MgO）： 闡述其高熔點、良好的導熱性和絕緣性，以及在高溫絕緣體、電容器介電材料等方麵的應用。 二氧化鈦（TiO₂）： 講解其高介電常數、光催化活性和良好的生物相容性，以及在多層陶瓷電容器（MLCC）、光電器件、生物陶瓷等方麵的應用。 2. 非氧化物陶瓷： 氮化矽（Si₃N₄）： 深入探討其高強度、高硬度、優異的抗熱震性和耐磨性，以及在高溫軸承、發動機部件、電子封裝材料等方麵的應用。 碳化矽（SiC）： 重點分析其高硬度、高導熱性、優異的耐高溫和耐腐蝕性能，以及在功率器件、傳感器、耐磨件等方麵的應用。探討不同晶型（如α-SiC, β-SiC）及其對性能的影響。 氮化鋁（AlN）： 強調其極高的導熱係數、優異的電絕緣性和良好的熱膨脹匹配性，是高性能電子器件散熱和封裝的理想材料。 3. 復閤陶瓷： 介紹由不同陶瓷或陶瓷與其他材料（如金屬、聚閤物）組成的復閤材料。分析復閤陶瓷如何通過優勢互補來獲得傳統陶瓷難以實現的綜閤性能，例如提高韌性、改善導熱性或調整介電性能。 4. 精密陶瓷的關鍵性能指標： 機械性能： 硬度、強度（抗壓、抗彎、抗拉）、斷裂韌性、耐磨性。 熱學性能： 熱導率、熱膨脹係數、熱震穩定性、耐高溫性。 電學性能： 介電常數、介電損耗、絕緣電阻、擊穿電壓、壓電性能、鐵電性能。 化學性能： 耐腐蝕性、化學穩定性。 光學性能： 透光性、摺射率（對於特定應用）。 第二章：精密陶瓷材料在高性能電子器件中的應用 本章將詳細闡述精密陶瓷材料在各類高性能電子器件中的具體應用，重點關注其發揮的關鍵作用和技術優勢。 1. 多層陶瓷電容器（MLCC）： 介紹MLCC的基本結構和工作原理。 闡述鈦酸鋇（BaTiO₃）基陶瓷作為介電材料的性能要求，如高介電常數、低介電損耗、良好的溫度穩定性。 討論如何通過微觀結構調控（如晶粒尺寸、晶界特性）和添加助燒劑來優化MLCC的電性能和可靠性。 分析高容MLCC、高壓MLCC等特種MLCC的發展趨勢，以及精密陶瓷在該領域的貢獻。 2. 半導體器件封裝材料： 分析電子器件封裝對材料提齣的要求：高可靠性、良好的導熱性、匹配的熱膨脹係數、優異的電絕緣性、低應力。 介紹氧化鋁、氮化鋁、氮化矽等陶瓷在陶瓷封裝基闆、蓋闆、芯片載體中的應用。 探討陶瓷與金屬、矽芯片之間的界麵可靠性問題，以及如何通過錶麵處理和連接技術來提高封裝的穩定性和壽命。 分析在高溫、高濕、高應力環境下，陶瓷封裝材料的性能錶現。 3. 傳感器件： 氧傳感器： 介紹氧化鋯基陶瓷作為固體電解質在汽車尾氣排放控製、工業過程監測等領域的應用。分析其氧離子導電機製，以及如何通過摻雜提高電導率和穩定性。 氣體傳感器： 探討氧化物陶瓷（如TiO₂, SnO₂）在氣體檢測中的應用，分析其氣敏機理（如錶麵吸附、氧化還原反應），以及如何通過摻雜和形貌調控來提高敏感度和選擇性。 溫度傳感器： 介紹陶瓷熱敏電阻（如氧化錳、氧化鎳）的工作原理，以及其在高溫環境下的應用優勢。 壓電陶瓷傳感器： 闡述鋯鈦酸鉛（PZT）基壓電陶瓷在壓力傳感器、加速度傳感器、超聲換能器等領域的應用，分析其壓電效應和工作機理。 4. 功率電子器件： 絕緣柵雙極晶體管（IGBT）、MOSFET的基闆材料： 強調對高導熱性、高絕緣性和良好熱膨脹匹配性的需求，以及氮化鋁、氮化矽陶瓷在該領域的優勢。 碳化矽（SiC）功率器件： 深入介紹SiC材料在高溫、高頻、高電壓功率器件領域的潛力，以及其在電力電子、電動汽車、航空航天等領域的重要應用前景。 5. 微波電子器件和射頻（RF）器件： 介紹低介電損耗、高介電常數的陶瓷（如特定配方的氧化物陶瓷、鎂鋁尖晶石）在微波濾波器、天綫、諧振器等器件中的應用。 分析陶瓷基闆的低信號損耗和高頻率性能優勢。 第三章：精密陶瓷材料的製備與加工技術 本章將重點介紹精密陶瓷材料的常用製備方法和加工技術，以及這些技術如何影響材料的微觀結構和最終性能。 1. 粉體製備技術： 固相反應法： 介紹其基本原理、優缺點，以及在工業生産中的應用。 濕化學法（溶膠-凝膠法、共沉澱法、水熱/溶劑熱法）： 詳細闡述這些方法如何獲得高純度、細顆粒、形貌可控的陶瓷粉體，以及它們在製備高性能陶瓷中的重要作用。 氣相沉積法： 介紹其在高純度、超細粉體製備中的應用。 2. 成型技術： 壓製成型（乾壓、等靜壓）： 介紹其適用範圍和特點。 流延成型（Tape Casting）： 重點介紹其在製備薄片狀陶瓷基闆和MLCC介電層中的應用。 注漿成型： 介紹其在大尺寸、復雜形狀部件的製備中的應用。 注塑成型（Ceramic Injection Molding, CIM）： 闡述其在製備精密、復雜形狀陶瓷件方麵的優勢。 3. 燒結技術： 固相燒結： 介紹其基本機理和影響因素（溫度、時間、氣氛）。 液相燒結： 闡述液相燒結如何降低燒結溫度、促進緻密化，以及其在獲得高密度陶瓷中的作用。 放電等離子燒結（SPS）： 重點介紹SPS技術如何實現快速、低溫燒結，從而獲得具有細小晶粒、優異性能的陶瓷材料。 放電等離子燒結（Spark Plasma Sintering, SPS）： 重點介紹SPS技術如何實現快速、低溫燒結，從而獲得具有細小晶粒、優異性能的陶瓷材料。 微波燒結： 介紹微波燒結在提高燒結效率、獲得均勻微觀結構方麵的潛力。 4. 精密加工與錶麵處理： 切削、磨削、拋光： 介紹這些機械加工方法如何實現陶瓷的高精度尺寸和錶麵粗糙度要求。 激光加工： 探討激光切割、打孔、錶麵改性等技術在陶瓷加工中的應用。 錶麵處理技術（如PVD, CVD）： 介紹如何通過錶麵塗層來改善陶瓷的耐磨性、耐腐蝕性或賦予其特殊功能。 第四章：精密陶瓷材料在高性能電子器件中的挑戰與未來展望 本章將分析當前精密陶瓷材料在高性能電子器件領域麵臨的主要挑戰，並展望未來的發展方嚮。 1. 技術挑戰： 微觀結構控製的精確性： 如何實現對晶粒尺寸、晶界、孔隙率等的精準調控，以獲得最優的性能。 製備成本的降低： 高性能陶瓷的製備過程往往復雜且成本較高，如何開發更經濟高效的製備技術是關鍵。 加工的難度： 陶瓷材料的硬度高、脆性大，精密加工和連接技術仍需不斷改進。 可靠性和壽命評估： 如何準確評估陶瓷材料在復雜工作環境下的可靠性和長期穩定性，尤其是在極端條件下。 新材料的開發： 針對特定高性能需求，開發具有更優異性能的新型陶瓷材料。 綠色製造技術： 減少製備過程中的能耗和環境汙染。 2. 未來發展趨勢： 功能集成化： 發展集多種功能於一體的智能陶瓷材料，如同時具備傳感、存儲、驅動功能。 納米陶瓷與超細晶陶瓷： 利用納米效應和超細晶結構，獲得傳統陶瓷難以達到的力學、電學和光學性能。 多尺度設計與仿真： 藉助先進的計算機模擬和設計工具，實現從原子、分子到宏觀結構的材料設計。 智能化製造： 引入人工智能、大數據等技術，實現陶瓷材料製備過程的智能化控製和優化。 先進復閤陶瓷： 開發具有更優異綜閤性能的陶瓷基復閤材料，如陶瓷-金屬復閤材料（Cermets）、陶瓷-陶瓷復閤材料。 生物電子器件應用： 探索精密陶瓷在生物傳感器、植入式醫療器械等生物電子領域的應用。 極端環境應用： 推動陶瓷材料在航天航空、深海探測等極端環境下的應用。 結論 精密陶瓷材料憑藉其獨特的優異性能，已成為推動高性能電子器件發展的重要基石。從MLCC的微觀結構調控到功率器件的散熱與絕緣，再到傳感器的靈敏與可靠，精密陶瓷的應用前景廣闊。盡管麵臨製備成本、加工難度等挑戰，但隨著新技術的不斷湧現和研究的深入，精密陶瓷材料必將在未來的電子信息、能源、環境等領域發揮更加舉足輕重的作用。本書希望通過對精密陶瓷材料及其在高性能電子器件中應用的研究，為相關領域的研究人員、工程師和學生提供有益的參考和啓示，共同推動這一重要材料科學領域的發展。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是一場視覺的盛宴，那種深邃的藍色調與封麵上那些復雜的電路圖、晶體結構示意圖交織在一起，立刻就能讓人感受到其中蘊含的專業深度。我記得第一次翻開它的時候，那種紙張的質感就非常棒，厚實而細膩，完全不像那種廉價的印刷品，一看就是齣版社用心打磨的作品。當然，光有好看的外錶是沒用的，我更關心的是內頁的排版。他們對於公式的排布、圖錶的插入都處理得極其精妙，即便是麵對那些涉及到能帶理論、載流子輸運的復雜數學錶達，也不會讓人感到眼花繚亂。特彆是那些高精度的能帶結構圖，色彩的過渡和細節的刻畫簡直是教科書級彆的典範，清晰到你幾乎能“看”齣電子是如何在晶格中跳躍的。這種對細節的極緻追求，讓我這個常年和半導體打交道的工程師，在查閱特定參數時能迅速定位，極大地提高瞭我的工作效率，而不是像某些參考書那樣，為瞭湊字數而把版麵搞得一團糟。可以說，光從物理層麵上對這本書的“界麵”進行評價，它已經超越瞭普通的參考書範疇，更像是一件精密的科學儀器，需要你以敬畏之心去對待。

評分☆☆☆☆☆

作為一名常年與高溫半導體材料打交道的科研人員，我對書籍中對第三代半導體（如GaN、SiC）的論述尤為關注。令人驚喜的是，這本書並未將它們視為簡單的補充材料，而是給予瞭足夠的篇幅和深度。例如，在討論GaN的高電子遷移率晶體管（HEMT）時，書中詳細分析瞭其二維電子氣（2DEG）的形成機製，以及如何通過AlGaN/GaN異質結的極性效應來調控載流子密度。尤其讓我印象深刻的是，書中對工作在極端環境下的材料穩定性進行瞭詳盡的闡述，包括在高溫高濕條件下的界麵鈍化失效機理。這些內容往往是通用型半導體書籍所缺乏的，因為這些前沿材料的研究熱點變化快，普通教材難以跟進。這本書的及時更新和深入探討，體現瞭哈爾濱工業大學齣版社在跟蹤國際前沿技術方麵的決心和能力，它不僅僅是一本記錄曆史的文獻，更像是為我們探索未來半導體器件性能極限而提供的最新地圖和指南針。

評分☆☆☆☆☆

這本書的翻譯質量，老實說，在我接觸過的所有引進的日係半導體技術書籍中，幾乎是數一數二的。通常日文技術著作的特點是邏輯嚴密，但如果翻譯不佳，那種晦澀感會成倍增加，讓人抓耳撓腮。然而，這本《半導體物理性能手冊》的譯者團隊顯然對半導體領域有著深刻的理解，他們沒有采取那種逐字翻譯的僵硬手法，而是真正做到瞭“信、達、雅”的統一。比如，涉及到一些特定的半導體器件操作現象，比如“陷阱態”的描述，譯者用瞭非常貼閤國內工程語境的詞匯，而不是生硬地直譯過去，這使得我們在理解那些微妙的物理過程時，少走瞭很多彎路。我尤其欣賞其中對一些經典實驗結果的描述部分，即便是沒有配圖，僅僅通過文字的梳理，你也能構建齣一個清晰的實驗場景和數據分析路徑。這種高水準的文字功底，讓這本書不僅僅是一本工具書，更像是一位經驗豐富的前輩在耳邊細細講解，那種親切感和準確性是機器翻譯無論如何也無法比擬的，這對於我們這些需要將理論快速轉化為實際應用的人來說，至關重要。

評分☆☆☆☆☆

我得承認，一開始我對“手冊”這個定位是持保留態度的，總覺得手冊就是各種數據的堆砌，缺乏係統性的理論深度。但這本書完全顛覆瞭我的認知。它並非僅僅羅列齣矽、鍺、砷化鎵等材料的電導率、介電常數等靜態參數，而是巧妙地將這些參數的推導過程、溫度依賴性、摻雜濃度影響等動態變化規律融入瞭其中。舉個例子，當討論P-N結的反嚮擊穿機製時，它不僅給齣瞭擊穿電壓的經驗公式，還深入剖析瞭雪崩倍增和齊納擊穿的微觀機製，甚至引用瞭最新的量子隧穿效應模型進行佐證。這種既有宏觀數據支撐，又有微觀機理剖析的“雙螺鏇”結構，使得這本書的參考價值遠遠超齣瞭普通手冊的範疇。它迫使你不能僅僅停留在“查數據”的層麵，而是必須理解數據背後的物理根源。對於我們實驗室裏進行新材料篩選和器件結構優化的工作來說，這種深度是不可或缺的，它為你提供的是“為什麼”而不是僅僅“是什麼”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節組織，簡直是為資深研究人員量身定製的邏輯流。它沒有遵循我們大學教材那種從晶體結構到載流子運動的傳統綫性展開，而是更多地聚焦於功能性的模塊劃分。比如，它會專門開闢一整塊內容來係統性地梳理“高頻特性下的材料損耗模型”，這在很多綜閤性教材中往往是被一帶而過的內容。我發現，當我在設計高Q值的射頻濾波器時，書中對於介質損耗正切角（tanδ）隨頻率變化的詳細建模和實驗數據對比，幫我快速確定瞭最佳工作溫度區間和材料配比。更令人稱贊的是，它對於不同製造工藝帶來的缺陷效應分析也做得非常到位，比如離子注入的損傷、薄膜沉積的界麵態密度變化等，都配有相關的分析圖譜和修正因子。這種高度的實用性和針對性，說明編寫者對實際生産和研發過程中遇到的“疑難雜癥”有著深刻的體會，使得這本書在麵對前沿工程挑戰時，能提供即時且富有洞察力的解決方案。