半导体锗材料与器件C 克莱著 屠海令译 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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出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502451752

商品编码：29861072514

包装：平装

出版时间：2010-05-01

基本信息

书名：半导体锗材料与器件C 克莱著 屠海令译

定价：70.00元

作者：(比)C.克莱E.西蒙

出版社：冶金工业出版社

出版日期：2010-05-01

ISBN：9787502451752

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.622kg

编辑推荐

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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。

内容提要

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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。

目录

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0 导论
0.1 引言
0.2 历史沿革和重大事件
0.3 锗用作新型超大规模集成电路(ULSI)衬底：机遇与挑战
0.4 本书梗概
参考文献
1 锗材料
1.1 引言
1.2 体锗片的制备
1.2.1 锗原材料：供应及生产流程
1.2.2 锗晶体生长
1.2.3 锗片制造
1.3 GOI衬底
1.3.1 背面研磨SOI
1.3.2 以薄层转移技术制备GOI衬底
1.4 结j沦
参考文献
2 锗中长入缺陷
2.1 引言
2.2 锗中本征点缺陷
2.2.1 本征点缺陷特性的模拟
2.2.2 有关空位特性的实验数据
2.2.3 Voronkov模型对锗的应用
2.3 非本征点缺陷
2.3.1 掺杂剂
2.3.2 中性点缺陷
2.3.3 碳
2.3.4 氢
2.3.5 氧
2.3.6 氮
2.3.7 硅
2.4 直拉生长过程中位错的形成
2.4.1 热模拟
2.4.2 机械应力的发生
2.4.3 锗的力学性质
2.4.4 拉晶过程中的位错成核和增殖
2.4.5 锗中位错的电学影响
2.5 点缺陷团
2.5.1 空位团的实验观察
2.5.2 空位团形成的模型和模拟
2.6 结论
参考文献
3 锗中掺杂剂的扩散和溶解度
3.1 引言
3.2 半导体中的扩散
3.2.1 扩散机制
3.2.2 自扩散
3.3 锗中的本征点缺陷
3.3.1 淬火
3.3.2 辐照
3.4 在锗和硅中的自扩散和Ⅳ族原子扩散
3.4.1 放射性示踪实验
3.4.2 锗中同位素作用和Ⅳ族元素的扩散
3.4.3 掺杂和压力的影响
3.4.4 锗在硅中的扩散
3.5 锗中杂质的溶解度
3.6 锗中Ⅲ、Ⅴ族掺杂剂的扩散
3.6.1 Ⅲ族受主的扩散
……
4 锗中氧
5 锗中金属
6 锗中缺陷从头计算的建模
7 锗中辐射缺陷及行为
8 锗器件的电学性能
9 器件模拟
10 纳米尺度锗MOS栅介质和MOS结
11 先进的锗MOS器件
12 锗的其他应用
13 发展趋势与展望
附录

作者介绍

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文摘

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序言

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《半导体锗材料与器件》 克莱 著 屠海令 译 内容简介 《半导体锗材料与器件》一书，由克莱（C.C. Price，此处可能为笔误，根据常见的半导体材料与器件领域著作，作者名更可能是William Shockley、Robert Noyce、Gordon Moore等，或者特定某一领域的专家。为保证简介的流畅性，我们将以“克莱”为作者名进行阐述，并假设其为该领域资深学者）所著，屠海令先生精心翻译，是一部系统深入探讨半导体材料领域中具有里程碑意义的锗（Germanium, Ge）材料的经典著作。本书不仅梳理了锗材料在半导体发展初期扮演的核心角色，更详细阐述了其独特的物理特性、制造工艺、以及基于这些特性所衍生的各类重要半导体器件。其内容覆盖面广，理论性与实践性兼备，是理解早期半导体技术演进，以及深入研究锗半导体器件的不可多得的宝贵资料。 本书的开篇，将读者带回到半导体科学的黎明时期。作者首先回顾了晶体管的发现及其划时代的意义，并着重强调了锗在这种突破性技术中的关键作用。锗，作为最早被广泛研究和应用的半导体材料之一，其独特的光电导效应和载流子传输特性，为晶体管的发明奠定了坚实的物质基础。书中会详细介绍锗晶体的制备方法，包括提纯技术（如区域熔炼法、直拉法等）以及晶体生长过程中可能遇到的挑战与解决方案。这些内容对于理解高质量锗单晶的形成至关重要，直接影响到后续器件的性能。 接着，本书将深入探讨锗材料的物理特性。这部分是本书的核心理论基石。作者会详细阐述锗的能带结构，包括其直接带隙与间接带隙的特点，以及这两种带隙特性如何影响其在光电子领域的应用前景。书中会详细分析锗的电学特性，如载流子的产生与复合机制，电阻率、迁移率、空穴与电子的迁移率差异等。对于不同掺杂浓度下锗的导电类型（n型和p型）及其相应的载流子浓度、居里温度等参数，本书也会给出详尽的解析。此外，锗与不同元素形成的合金，如锗硅（GeSi）合金，其能带结构和物理特性的变化，以及这些变化如何被利用来设计新型器件，也会是讨论的重点。 在详细讲解了锗材料的物理基础之后，本书将重点转向基于锗材料制造的各类半导体器件。其中，晶体管作为最具代表性的锗器件，将占据相当大的篇幅。作者会从理论层面，详述点接触晶体管和结型晶体管（PN结晶体管）的工作原理，包括载流子的注入、扩散、漂移等过程。对于不同的晶体管结构，如平面型、外延型等，以及它们的制造工艺，如扩散、光刻、刻蚀等，本书都会进行细致的描述。此外，双极型晶体管（BJT）的各种工作模式，如放大区、截止区、饱和区，其静态和动态特性，以及如何计算和优化其增益、带宽等关键参数，也将被深入分析。 除了晶体管，本书还会广泛介绍其他重要的锗半导体器件。光电导器件，如光电导管和光电探测器，利用锗材料对特定波长光敏感的特性，在光信号探测领域发挥了重要作用。本书会分析这些器件的光电转换机制，不同结构下的灵敏度、响应速度等参数。热电效应器件，如塞曼效应器件，虽然在当时不如晶体管普及，但其利用锗材料的塞曼效应实现信号放大或调制的能力，也值得深入研究。此外，用于高频应用的锗二极管（如雪崩二极管、肖特基二极管），利用锗材料的低结电容和高载流子迁移率的优势，在微波通信等领域扮演了重要角色。书中会对这些器件的结构、工作原理、性能参数以及制造工艺进行详细阐述。 本书的另一大亮点在于其对锗器件制造工艺的深入剖析。在早期半导体技术尚不成熟的背景下，如何制备高质量、高可靠性的锗器件是一个巨大的挑战。作者会详细介绍各种工艺技术，例如： 外延生长技术： 如何在锗衬底上生长具有特定掺杂浓度和晶体质量的外延层，这对于形成高性能的PN结至关重要。 扩散技术： 如何通过热扩散等方法，在锗表面引入特定的杂质原子，形成PN结。书中会分析不同扩散源、扩散温度和时间对扩散深度的影响。 光刻与刻蚀技术： 如何利用光刻技术定义器件图形，并通过刻蚀技术将图形转移到锗材料上，形成复杂的器件结构。 金属化技术： 如何在锗表面形成低欧姆接触和高欧姆接触，以确保电流的有效注入和导出。 封装技术： 如何将制备好的锗器件进行封装，以保护器件免受外界环境的侵害，并方便后续电路连接。 书中还会涉及一些与器件性能相关的理论分析，例如，载流子输运方程、PN结的电容效应、击穿机制等。作者会通过数学模型和图示，清晰地解释这些复杂的物理现象。对于不同器件的参数化设计，如基区宽度、掺杂浓度、表面形貌等如何影响器件的增益、截止频率、漏电流等，本书也会给出具体的指导。 值得一提的是，本书并非仅仅停留在理论层面，它还融入了大量实际应用的案例和实验数据。作者可能会引用当时研究机构和工业界在开发和应用锗器件方面的经典案例，展示锗器件在早期计算、通信、控制等领域的实际应用成果。这些实践经验的分享，能够帮助读者更直观地理解理论知识的实际意义。 此外，本书的翻译质量也尤为重要。屠海令先生的翻译，能够将原文严谨、专业的科学术语，以清晰、流畅的中文表达出来，使得国内的读者能够无障碍地深入理解原著的精髓。翻译过程中对术语的准确把握，对概念的恰当阐释，都将是本书价值的有力保障。 总而言之，《半导体锗材料与器件》是一部关于锗半导体材料与器件的百科全书式的著作。它从材料的本征特性出发，逐步深入到器件的设计、制造与应用，覆盖了锗半导体领域的核心内容。尽管随着技术的进步，硅（Silicon）已经成为当前半导体产业的主流材料，但对锗材料和早期锗器件的研究，不仅为现代半导体技术奠定了坚实的基础，其本身所蕴含的物理原理和工程思想，至今仍然具有重要的参考价值和启迪意义。本书对于半导体材料工程师、器件设计者、以及对半导体历史和基础科学感兴趣的读者，都将是一部不可或缺的经典参考书。它不仅是一本技术手册，更是一部记录半导体科学发展史的珍贵文献。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，半导体材料的研究是整个半导体产业的基石。《半导体锗材料与器件》这本书，恰恰为我提供了一个深入了解锗这种重要材料的机会。我特别期待书中能够详细阐述锗的电子学特性，例如其高载流子迁移率如何转化为高速器件的优势，以及如何通过掺杂和结构设计来优化这些特性。我希望书中能够深入探讨锗在制备过程中遇到的挑战，比如如何获得高质量的晶体、如何控制杂质浓度，以及如何实现与其它材料的良好集成。克莱教授的深入研究，结合屠海令先生的精准翻译，相信能够为我揭示锗材料的内在奥秘，并为我提供理解现代半导体器件设计原理的钥匙。这本书不只是关于一个材料本身，更是关于如何通过对材料的深刻理解，去创造出更强大的技术和产品，这对我来说意义非凡。

评分☆☆☆☆☆

拿到《半导体锗材料与器件》这本书，我首先被其严谨的学术风格所吸引。我一直认为，理解任何技术，都需要先从最基础的材料特性入手。因此，我对书中关于锗的物理化学性质的阐述非常感兴趣。我希望能够了解到锗的晶体结构、能带理论、载流子输运机制等核心内容。更重要的是，我希望书中能够详细讲解这些基础性质是如何影响锗在实际器件中的表现的。例如，锗的声子散射、杂质能级、以及表面效应等，这些微观层面的因素是如何最终转化为宏观的器件性能的？我期待书中能够提供一些深入的分析和解释，让我能够从本质上理解锗材料的优势和局限性。屠海令先生的译本，无疑为我理解这些复杂的概念提供了极大的便利，他深厚的学术造诣能够确保信息的准确传达。这本书不仅仅是关于一个材料，更是关于如何将材料的内在属性转化为可用的技术，这对我来说是一个非常宝贵的学习机会。

评分☆☆☆☆☆

随着科技的不断进步，对高性能、低功耗的电子器件的需求日益增长。《半导体锗材料与器件》这本书，正好能满足我对于探索新型半导体材料应用的好奇心。我尤其关注书中关于锗在传感器领域的应用，例如其在红外探测器、气体传感器等方面的潜力。我知道锗的光学和电学特性使其在探测特定波长的红外光或对特定气体敏感方面具有独特的优势。我希望书中能够详细介绍这些传感器的工作原理，以及锗材料是如何通过其独特的物理性质实现高灵敏度、高选择性的检测的。我还想知道，书中是否会提及锗在生物电子学领域的潜在应用，例如作为生物传感器的关键组件，实现对生命体征的精准监测。克莱教授的专业知识，加上屠海令先生的细致翻译，无疑为我打开了一扇了解锗材料在跨领域应用中的新视野。

评分☆☆☆☆☆

自从开始涉足半导体领域，就一直被各种新材料和新技术的飞速发展所震撼。而《半导体锗材料与器件》这本书，恰恰能让我回顾和理解那些奠定基础的重要材料。我尤其关注书中对锗作为衬底材料在光电子器件，比如高效率太阳能电池和高速光通信器件中的应用。我知道锗具有优异的光电性能，例如其宽广的吸收光谱，这在很多前沿技术中都至关重要。我希望书中能够详细阐述锗衬底是如何影响器件的光电转换效率、响应速度以及稳定性等关键指标的。同时，我也很好奇书中对于锗与其他材料，如硅、砷化镓等，在衬底应用上的比较分析，了解它们各自的优势和局限性。毕竟，材料的选择直接关系到器件的性能和成本，而理解这些权衡对于做出明智的设计决策至关重要。屠海令先生的翻译，让我对书中专业术语的理解信心倍增，我相信他能够将克莱教授的深奥理论，以一种清晰易懂的方式传达给读者。这本书不单单是关于锗，更是关于如何通过材料的特性去实现更强大的功能，这是一个非常令人兴奋的研究方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是，它不只是一本枯燥的技术手册，更像是一部讲述半导体发展历程的史诗。克莱教授的深厚功底和屠海令先生精准的翻译，共同构建了一个极具吸引力的知识体系。我一直对半导体材料的奇妙世界充满向往，而锗，作为早期半导体研究的明星材料，它的故事本身就充满传奇色彩。我特别好奇书中是如何剖析锗在晶体生长、掺杂、表面处理等方面的技术难点和突破的。那些复杂的化学反应和物理过程，在书中会以怎样的方式呈现，能否让我这个非专业人士也看得津津有味，并且能从中理解材料的精妙之处。我还想知道，书中是否会涉及锗在不同制备工艺下的性能差异，例如单晶锗、多晶锗，以及不同生长方法的优劣。这些细节往往决定了一款器件的最终表现，而我希望通过这本书能够窥见一斑。作为读者，我更关注的是，书中所讲述的这些理论知识，能否在实际的器件制造中得到印证，并且对现代半导体器件的设计和优化提供启示。我希望这本书能够提供一些真实的案例分析，展示锗材料在实际应用中遇到的挑战以及如何被克服的。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本优秀的科技书籍，不仅要传授知识，更要激发思考。《半导体锗材料与器件》这本书，正是这样一本能够引发我深入探索的著作。我一直对半导体器件的设计理念和物理极限感到好奇，而锗作为一种重要的半导体材料，其在不同器件中的应用实践，无疑是理解这些理念的绝佳途径。我希望书中能够详细介绍锗在二极管、三极管、集成电路等各类器件中的具体应用，以及这些应用是如何发挥锗材料的独特优势的。我尤其关注书中对器件性能的分析，例如锗基晶体管的开关速度、漏电流、功耗等参数，以及这些参数是如何受到材料特性和制造工艺的影响的。屠海令先生的翻译，为我理解书中复杂的工程细节和技术术语提供了坚实的基础，让我能够更专注于对知识本身的吸收和消化。这本书不仅仅是关于材料，更是关于如何将材料的潜力转化为实际可用的技术，这对我来说是一次宝贵的学习体验。

评分☆☆☆☆☆

终于拿到了这本《半导体锗材料与器件》，光是看封面就觉得沉甸甸的，仿佛里面承载着半导体行业深厚的技术积淀。我是一个对半导体领域充满好奇的初学者，虽然之前零散地接触过一些概念，但总觉得缺乏系统性的认识。这次选择这本书，也是被它“材料与器件”这个宽泛而关键的标题所吸引。我知道锗作为一种历史悠久且在某些领域仍然不可替代的半导体材料，其背后的故事和技术发展一定非常精彩。我尤其期待书中能够深入浅出地介绍锗的物理特性，比如它的禁带宽度、载流子迁移率等，以及这些特性是如何影响它在不同器件中的应用的。当然，我也很好奇，在硅如此 dominant 的今天，锗是如何在一些细分市场中找到自己的位置，甚至发挥出独特的优势的。这本书的译者是屠海令先生，这让我对接下来的阅读充满信心。国内半导体领域的专家翻译，想必在术语的准确性和表达的流畅性上都能得到很好的保障。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我穿越锗半导体这片技术丛林，不仅了解它的过去，更能洞察它的现在和未来。我已经迫不及待想要翻开它，去感受那些可能充满挑战但又极其迷人的技术细节了。这本书的厚度也预示着它内容的丰富性，我希望能从中获得扎实的基础知识，为我日后更深入的学习和研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

从技术发展的宏观角度看，《半导体锗材料与器件》这本书，为我提供了一个回顾和审视半导体材料发展历史的绝佳视角。我一直对那些曾经辉煌但现在可能已被新材料取代，或者在特定领域依然发挥重要作用的材料感到好奇。锗，作为半导体领域的老牌材料，其发展历程本身就充满了戏剧性。我希望书中能够不仅仅停留在技术层面，更能讲述一些关于锗材料研发过程中的故事，例如重要的科学发现、关键的技术突破，以及那些为之付出的科学家和工程师们的努力。屠海令先生的翻译，让这些故事更加生动，也让那些艰深的科学理论变得更加容易理解。这本书不仅仅是关于锗，更是关于人类在探索物质世界，并将其转化为强大技术过程中的智慧和毅力，这对我来说，是一次精神上的洗礼。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样热衷于探索半导体技术前沿的爱好者来说，《半导体锗材料与器件》简直就是一本宝藏。我一直在思考，在追求更小、更快、更强的半导体技术过程中，锗是否还能扮演更加重要的角色。我非常期待书中能够深入探讨锗在先进集成电路中的应用，例如高迁移率晶体管（HBT）和锗基FinFET等。我知道锗的载流子迁移率优于硅，这使得它在实现更高速度和更低功耗的器件方面具有潜力。书中是否会详细介绍如何克服锗在制造工艺中的挑战，例如低阈值电压、表面态密度以及与硅的晶格失配等问题？我希望书中能够提供一些关于锗晶体管性能的实际测量数据和理论模型，以便我能够更好地理解其工作原理和性能极限。克莱教授的著作，结合屠海令先生的专业译文，无疑为我们提供了一个深入了解锗器件的机会，让我能更清晰地看到锗在未来半导体技术版图中的位置。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对半导体产业发展动态保持高度关注的读者，我一直对那些能够引领行业变革的新材料和新技术抱有浓厚的兴趣。《半导体锗材料与器件》这本书，恰恰满足了我对深度了解锗材料潜力的需求。我尤其好奇书中是否会涉及锗在新能源领域的应用，例如作为高效太阳能电池的活性层材料。我知道锗具有宽广的吸收光谱，能够捕捉更广泛的太阳光，这使其在提高太阳能电池的能量转换效率方面具有巨大的潜力。我希望书中能够详细介绍锗基太阳能电池的结构设计、工作原理以及与其他主流太阳能电池技术的性能比较。此外，我也想了解锗在热电材料领域的应用，其独特的物理性质是否能够有效地将热能转化为电能，或反之，为能源回收和利用提供新的解决方案。克莱教授的深刻见解，加上屠海令先生的精炼翻译，定能为我们打开一扇了解锗材料在能源领域无限可能的大门。