半导体锗材料与器件 9787502451752 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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比C.克莱E.西蒙 著

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• 半导体
• 锗材料
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• 材料科学
• 电子工程
• 物理学
• 9787502451752
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出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502451752

商品编码：29596385586

包装：平装

出版时间：2010-05-01

图书基本信息
图书名称	半导体锗材料与器件	作者	(比)C.克莱E.西蒙
定价	70.00元	出版社	冶金工业出版社
ISBN	9787502451752	出版日期	2010-05-01
字数	467000	页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.622Kg

内容简介

锗是研发晶体管技术的基础性半导体材料，近年来，由于其在微纳电子学领域的潜在优势，半导体锗材料又重新受到人们的关注。 本书是全面深入探讨这一技术领域的首部著作，其内容涵盖了半导体锗技术研究的*进展，阐述了锗材料科学、器件物理和加工工艺的基本原理。作者系来自科学界及工业界从事该领域前沿研究的专家。 本书还介绍了锗在光电子学、探测器以及太阳能电池领域的工业应用。它对从事半导体器件与材料物理研究的科技人员、高等院校材料专业的师生以及工业和研究领域的工程师们而言，是一部必不可少的参考书，无论是专家还是初学者都将从本书中受益。

作者简介

目录

编辑推荐

本书作者Cor Claeys博士和Eddy Simoen博士是世界知名的半导体材料和器件专家，均任职于国际的微电子研究机构IMEC，他们在书中系统总结了锗材料与工艺技术的**进展和锗器件及其在光电子学、探测器与太阳能电池等领域的研究成果。 全书涵盖了锗晶体生长、缺陷控制、杂质影响、加工工艺、锗器件及器件模拟，以及锗在红外与其他领域的应用等内容，并展望了未来锗材料和器件的发展前景。其内容广泛，数据详实，可作为高等院校、科研院所和相关单位中从事半导体器件与材料物理学习和研究人员的参考用书。

文摘

序言

电子材料的探索与应用：聚焦下一代半导体技术 在飞速发展的现代科技浪潮中，电子材料始终扮演着至关重要的角色，它们是构建一切电子设备的基础，更是推动技术革新的核心驱动力。从微小的集成电路到庞大的能源系统，从通信网络到前沿的科学研究，高性能的电子材料是实现这一切的关键。本书将带领读者深入探索这一充满活力和无限可能的领域，聚焦于那些能够塑造我们未来电子世界的关键材料及其在器件应用中的突破性进展。 一、 跨越经典，展望未来：传统半导体材料的再思考与演进 当我们谈论半导体，大多数人会首先想到硅（Si）。硅，作为最成熟、应用最广泛的半导体材料，其优异的物理化学性质、丰富的制备工艺以及庞大的产业链，使其成为支撑当前信息时代的基石。然而，随着摩尔定律的不断挑战，以及对更高性能、更低功耗、更多功能的需求日益增长，单纯依赖传统硅基材料的进步空间正逐渐受到限制。 本书将首先回顾硅基半导体技术的辉煌成就，深入解析其物理特性、制备流程以及在微处理器、存储器等经典器件中的应用。但这并非终点，我们将重点探讨硅基技术面临的挑战，例如漏电流、热耗散以及工艺极限等问题，并在此基础上，引入对“后硅时代”材料的思考。 经典半导体物理的基石： 我们将从能带理论、载流子输运、掺杂等基础概念出发，构建对半导体材料的深刻理解。理解材料的微观结构如何影响宏观电学特性，是进行材料设计和器件优化的前提。 硅的制备与工艺： 从高纯度硅的提纯到晶圆的生长、外延、光刻、刻蚀、掺杂等一系列复杂工艺，都将得到详尽的介绍。深入了解这些工艺，有助于理解硅基器件制造的精妙之处，以及其中蕴含的挑战与创新。 经典硅基器件的原理与应用： MOS晶体管、BJT晶体管、二极管等基本器件的工作原理，以及它们如何集成形成复杂的集成电路，都将是本书的重要组成部分。我们将探讨这些器件在不同应用领域（如计算、存储、显示）的演进历程。 硅面临的挑战与局限： 随着器件尺寸的不断缩小，量子效应、功耗问题、制造难度等挑战愈发凸显。本书将深入分析这些限制因素，为读者理解为何我们需要探索新的材料指明方向。 二、 新兴半导体材料的崛起：高性能与多功能的探索 为了克服传统硅基材料的局限，全球研究者们正积极探索和开发一系列具有颠覆性潜力的新兴半导体材料。这些材料往往拥有更优异的物理特性，能够实现更高的电子迁移率、更宽的带隙、更强的光电耦合能力，甚至具备在室温下超导的潜力。本书将重点关注以下几类前沿材料： 第三代宽禁带半导体（GaN, SiC）： 氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）以其极高的击穿电压、良好的热导率和高电子迁移率，在电力电子、高频通信、LED照明等领域展现出巨大的应用前景。我们将深入剖析GaN和SiC的晶体结构、电子特性，以及它们在高效功率器件（如GaN HEMT, SiC MOSFET）、射频器件和蓝色LED等方面的性能优势和技术挑战。 二维材料（石墨烯、TMDCs）： 石墨烯以其零带隙、极高的载流子迁移率和优异的导电导热性能，被誉为“新材料之王”。过渡金属硫化物（TMDCs），如MoS2、WSe2，则拥有可调控的带隙，为开发新型晶体管、光电器件提供了可能。本书将详细介绍这些二维材料的制备方法（如CVD、机械剥离）、独特的电子和光学性质，以及它们在超高速晶体管、柔性电子、传感器、光电子器件等领域的创新应用。 有机半导体材料： 有机半导体材料以其易于加工、可调控的分子结构、良好的柔韧性以及较低的成本，在OLED显示、有机太阳能电池、有机薄膜晶体管（OTFT）等领域引起了广泛关注。我们将探讨不同类型的有机半导体材料（如共轭聚合物、小分子）、其分子设计原理、电荷传输机制，以及它们在柔性显示、可穿戴电子、低成本光伏器件等领域的应用潜力。 氧化物半导体（IGZO等）： 氧化物半导体，特别是氧化铟镓锌（IGZO），因其高载流子迁移率和优异的透明导电性，已成功应用于高性能TFT-LCD和AMOLED显示面板。本书将阐述氧化物半导体材料的特性，以及其在透明电子器件、光电传感器等领域的应用。 其他前沿材料探索： 除了上述主流材料，本书还将触及一些更具前瞻性的材料体系，如量子点、钙钛矿等，它们在光电转换、纳米电子学等领域展现出独特的潜力。 三、 器件的创新与集成：材料特性转化为实际应用 材料的优越性能最终需要通过精密的器件设计和制造才能转化为实际应用。本书将聚焦于如何将上述新型半导体材料的特性最大化地发挥出来，并通过先进的器件结构和集成技术，实现性能的飞跃。 高性能晶体管的设计与优化： 针对不同材料的特性，我们将探讨新型晶体管结构，如FinFET、GAAFET、UTB-TFT等，以及它们如何解决传统平面结构的短沟道效应、漏电流等问题。对于二维材料和有机半导体，我们将深入研究接触电阻、界面态密度等关键因素对器件性能的影响，以及如何通过材料工程和工艺优化来克服这些挑战。 光电器件的创新： 从高效LED到下一代光伏电池，再到光探测器和光通信器件，材料的光电特性是核心。我们将分析不同材料在光吸收、光发射、载流子分离和传输等方面的优势，以及如何通过器件结构设计来提高光电转换效率和响应速度。 功率电子器件的革新： 针对GaN和SiC等宽禁带半导体，我们将重点关注其在高效电力转换中的应用，包括高压开关器件、模块设计以及EMI（电磁干扰）抑制等关键技术。 柔性与可穿戴电子器件： 有机半导体、二维材料和纳米材料为柔性、可拉伸电子器件的发展提供了可能。本书将探讨这些材料在柔性显示、生物传感器、智能织物等领域的器件实现方式和技术挑战。 集成技术与多功能器件： 随着电子系统日益复杂，材料的集成和多功能器件的开发成为重要趋势。我们将讨论如何将不同种类的半导体材料集成在一起，实现更强大的功能，例如异质集成、三维堆叠等。 四、 挑战与前瞻：塑造未来的电子世界 电子材料和器件的研究是一个不断前进的领域，充满了挑战，但也孕育着无限的机遇。本书的最后一章将目光投向未来，探讨当前面临的主要挑战以及未来的发展趋势。 制造工艺的瓶颈与突破： 如何以更低的成本、更高的精度、更环保的方式制备和加工这些新型材料，是实现大规模应用的关键。纳米制造、3D打印等新兴制造技术将是重要的发展方向。 可靠性与稳定性： 新型材料在实际应用中的长期可靠性和稳定性，需要进行深入的研究和评估。环境因素（如湿度、温度、应力）对材料性能的影响，以及如何提高材料的抗老化能力，都将是重要的课题。 能源效率与可持续性： 随着电子设备的普及，能源消耗成为日益突出的问题。开发更低功耗的材料和器件，以及利用可再生能源进行能量采集，将是未来的重要方向。 跨学科融合与创新： 电子材料的研究日益呈现跨学科的特点，需要材料科学、物理学、化学、工程学等多个领域的紧密合作。新的计算模拟工具、人工智能辅助设计等也将加速材料的发现和优化。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的电子材料与器件领域的视角，从基础理论到前沿应用，从经典材料到新兴材料。我们希望通过对这些领域的探索，激发读者对科技创新的热情，并为相关领域的科研、工程和产业发展提供有益的参考。未来，随着我们对材料世界的认识不断深入，新的技术革命必将由此诞生，塑造一个更加智能、高效和可持续的电子未来。

评分☆☆☆☆☆

这本《半导体锗材料与器件》的定价让我有些意外，比我平时看的那些技术类书籍要稍高一些，但也正因如此，我满怀期待它能提供一些更为前沿或深入的内容。我关注半导体行业已经有段时间了，尤其对一些相对小众但却至关重要的领域特别好奇。锗，这个在很多基础教科书中可能一带而过但却在特定应用中扮演着不可替代角色的材料，一直是我想要深入了解的目标。我非常希望这本书能详细阐述锗在不同应用场景下的性能表现，比如它在高温环境下的稳定性，或者它在某些特定频率下的导电特性。我尤其好奇书中是否会涉及一些具体的器件设计案例，能够展示如何利用锗的独特性来解决实际工程问题。当然，如果能有对未来锗在新能源、量子计算等新兴领域的应用前景的展望，那就更好了。这本书能否带领我穿越那些枯燥的公式和图表，看到锗材料背后所蕴含的创新精神和技术活力？我期望它能给我带来一些“啊哈！”时刻，让我豁然开朗，理解那些看似复杂的半导体技术是如何巧妙地解决现实世界问题的。

评分☆☆☆☆☆

在读《半导体锗材料与器件》之前，我脑海中对半导体锗的印象还比较模糊，只知道它是一种重要的半导体材料，但具体在哪些方面表现出色，以及它的技术发展历程，我知之甚少。我希望这本书能够为我系统性地梳理锗材料的发展脉络，从它的发现、早期应用，到现代技术中的地位，都能够有清晰的介绍。我尤其感兴趣的是，锗是如何在特定的应用领域（比如光电子、高频器件）展现出硅无法比拟的优势的？书中是否会详细介绍这些优势的具体体现，以及相应的技术解决方案？我希望这本书能够提供一些扎实的工程数据和实验结果，来支撑其理论讲解，让我能够直观地感受到锗材料的性能特点。如果书中还能包含一些关于锗材料的制备成本、环境影响以及可持续性方面的讨论，那就更全面了。这本书能否让我对半导体锗有一个从宏观到微观、从历史到未来的完整认知，并能理解它在整个半导体产业生态中的独特价值？我期望它是一本能够启迪我思维、拓展我视野的“智慧宝库”。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《半导体锗材料与器件》，说实话，第一眼就被它厚重的封面和沉甸甸的质感吸引了。我一直对那些能够改变世界、驱动科技进步的“幕后英雄”充满好奇，而半导体无疑就是其中最耀眼的一个。尤其锗，这个相对硅来说更古老却依然有着独特魅力的元素，总让我联想到早期电子管的时代，那种原始而强大的力量。我特别期待这本书能带我深入了解锗这种材料本身，它的晶体结构、物理特性，以及是如何从实验室的样品一步步走到我们日常生活中扮演重要角色的。例如，它会不会讲述锗在红外探测、光通信领域的独特优势？那些精密复杂的制造工艺，又是如何将原材料转化为高性能的器件？这本书能否像一本侦探小说一样，层层剥开锗的神秘面纱，让我们窥见其背后蕴含的科学原理和技术突破？我对书中可能包含的那些关于“为什么选择锗”的答案，以及它与硅在性能上的权衡取舍，非常感兴趣。希望这本书能够给我带来一次知识上的“寻宝之旅”，让我对半导体锗有更立体、更深刻的认识，而不只是停留在表面的概念。

评分☆☆☆☆☆

拿到《半导体锗材料与器件》的时候，我最关心的是它的理论深度和实践应用的结合度。我不是一个纯粹的理论研究者，更倾向于理解技术是如何落地并产生实际价值的。所以，我非常期待这本书能在深入讲解锗材料基本性质的同时，也能提供足够多的关于器件制造、性能测试和应用案例的细节。例如，它是否会详细介绍不同类型的锗基器件，如锗二极管、锗三极管，甚至是更复杂的集成电路？书中关于器件的失效分析、可靠性评估的内容是否会足够详尽？我希望这本书能像一位经验丰富的工程师，不仅告诉我“是什么”，更告诉我“怎么做”以及“为什么这么做”。如果书中能穿插一些历史性的技术演进脉络，比如锗在早期电子工业中的辉煌，以及它如何在后来被硅逐渐取代，但又在某些领域重新找到自己的一席之地，那将是非常有意思的。这本书能否让我感受到半导体技术发展过程中那种不断探索、不断超越的精神？我期望它能提供一个全面而深入的视角，让我领略锗材料和器件领域的博大精深。

评分☆☆☆☆☆

翻开《半导体锗材料与器件》的封面，一股浓厚的学术气息扑面而来，这让我对接下来的阅读充满了好奇。我一直对材料科学以及它如何驱动电子器件发展这一过程非常感兴趣，而锗作为半导体领域的一个重要成员，其独特的性质和应用，总让我觉得它隐藏着许多值得挖掘的故事。我希望这本书能够深入到锗材料的微观层面，讲解其原子结构、能带理论，以及这些微观特性是如何决定宏观的电学和光学性质的。我尤其期待书中能详细探讨不同掺杂元素对锗性能的影响，以及各种制备工艺（如外延生长、扩散、离子注入等）是如何影响最终器件的质量和性能的。如果书中能包含一些关于量子效应在锗器件中的应用，或者锗在新型传感器、微纳机电系统中的潜力，那就太棒了。这本书能否为我打开一扇通往更深层次的半导体世界的大门，让我不仅了解表面的器件，更能理解其背后深刻的物理机制和技术原理？我希望它能是一本能够激发我思考、解答我疑惑的“百科全书”。