半导体基础与应用

本书主要针对高职高专院校微电子技术及相关专业学生的特点，坚持实用为主，够用为度，详细介绍半导体基础知识，重点突出对学生应用能力的培养；结构清晰，语言通俗易懂，很好适合教学、培训和自学。
《半导体基础与应用（全国高等职业教育规划教材）》编著者肖国玲、钱冬杰、张彦芳。

本书共分为上下两篇：上篇为半导体物理基础与应用，侧重于介绍半导体的基本概念、基本理论和基本应用；下篇为半导体化学基础与应用，侧重于介绍微电子制造工艺中接触到的化学品特性及其化学反应过程，关注半导体化学品、化学气体的安全防护知识，读者可以在较短时间内，对半导体材料的物理化学性质有较深入的了解，同时对微电子工业的化学品安全防护更加重视，以利安全生产。每章后附有复习思考题，便于读者自测、自查之用。

出版说明
前言
上篇 半导体物理基础与应用
第1章 半导体中的电子状态和杂质
1.1 半导体中的电子状态和能带
1.1.1 半导体的晶格结构和结合性质
1.1.2 能带的形成
1.1.3 原子中的电子状态和能级
1.1.4 导体、半导体、绝缘体的能带
1.2 多子和少子的热平衡
1.2.1 多子和少子
1.2.2 电子空穴对的产生和复合
1.3 Si、Ge晶体中的杂质
1.3.1 本征半导体
1.3.2 N型半导体和P型半导体
1.3.3 杂质的补偿作用
1.3.4 浅能级杂质和深能级杂质
1.4 ⅢⅤ族化合物中的杂质
1.4.1 电离的杂质
1.4.2 砷化镓中的杂质
1.5 复习思考题
1.6 实训1 使用4探针测试仪测量硅材料的方块电阻
第2章 热平衡载流子和非平衡载流子
2.1 热平衡载流子的统计分布
2.1.1 费米分布函数
2.1.2 玻耳兹曼分布函数
2.1.3 导带电子浓度和价带空穴浓度
2.2 载流子浓度与费米能级位置的关系
2.3 本征半导体和杂质半导体的载流子浓度
2.3.1 本征半导体的载流子浓度
2.3.2 杂质半导体的载流子浓度
2.4 非平衡载流子
2.4.1 非平衡载流子的产生与复合
2.4.2 非平衡载流子的寿命
2.4.3 复合理论
2.5 载流子的漂移运动和扩散运动及爱因斯坦关系式
2.5.1 载流子的漂移运动
2.5.2 载流子的扩散运动
2.5.3 爱因斯坦关系式
2.6 复习思考题
2.7 实训2 用高频光电导衰减法测量Si中的少数载流子寿命
2.8 复习思考题
第3章 PN结
3.1 PN结及其能带图
3.1.1 PN结的形成及其杂质分布
3.1.2 PN结的能带图
3.1.3 PN结的载流子分布
3.2 PN结电流电压特性
3.2.1 非平衡状态的PN结
3.2.2 影响PN结电流电压特性偏离理想方程的因素
3.3 PN结电容效应
3.3.1 电容对PN结整流特性的影响
3.3.2 PN结电容的来源
3.3.3 PN结的势垒电容
3.4 PN结击穿
3.4.1 PN结击穿现象
3.4.2 雪崩击穿
3.4.3 隧道击穿
3.5 复习思考题
第4章 金属与半导体的接触
4.1 金属与半导体接触的表面势垒
4.1.1 金属和半导体的功函数
4.1.2 接触电势差
4.1.3 表面态对接触势垒的影响
4.2 金属与半导体接触的整流效应
4.2.1 阻挡层的整流理论
4.2.2 肖特基势垒二极管
4.3 欧姆接触
4.3.1 低势垒接触
4.3.2 高复合接触
4.3.3 高掺杂接触
4.4 复习思考题
第5章 半导体表面
5.1 表面态和表面电场效应
5.1.1 表面态
5.1.2 表面电场效应
5.2 MOS结构的电容电压效应
5.2.1 MOS电容
5.2.2 理想MOS结构的电容电压特性
5.2.3 实际MOS结构的电容电压特性测量
5.3 硅二氧化硅系统的性质
5.3.1 二氧化硅中的可动离子
5.3.2 二氧化硅层中的固定表面电荷
5.3.3 硅二氧化硅的快界面态
5.3.4 二氧化硅中的陷阱电荷
5.4 复习思考题
第6章 半导体的其他特性
6.1 半导体的光学性质
6.1.1 半导体的光吸收
6.1.2 半导体的光电导
6.1.3 半导体的光生伏特效应
6.1.4 半导体发光
6.2 半导体的热电效应
6.2.1 热电效应的一般描述
6.2.2 半导体热电效应的应用
6.3 半导体的霍尔效应、磁阻效应和压阻效应
6.3.1 霍尔效应
6.3.2 磁阻效应
6.3.3 压阻效应
6.4 复习思考题

下篇 半导体化学基础与应用
第7章 衬底制备化学基础
7.1 硅的化学性质和高纯硅制备的化学原理
7.1.1 硅的化学性质
7.1.2 高纯硅制备的化学原理
7.2 锗的化学性质和高纯锗制备的化学原理
7.2.1 锗的化学性质
7.2.2 高纯锗制备的化学原理
7.3 砷化镓的性质和砷化镓合成的原理
7.3.1 砷化镓的化学性质
7.3.2 镓的制备和提纯
7.3.3 砷的制备和提纯
7.3.4 砷化镓合成的原理
7.4 硅片抛光的化学原理
7.4.1 硅单晶的加工成形技术
7.4.2 硅衬底的抛光
7.5 复习思考题
第8章 外延工艺中的化学基础
8.1 气相抛光的化学原理
8.1.1 氯化氢气相抛光
8.1.2 水汽抛光
8.1.3 溴气相抛光
8.2 外延生长中的化学原理
8.2.1 四氯化硅氢还原法
8.2.2 三氯氢硅氢还原法
8.2.3 硅烷热分解法
8.2.4 硅烷氯化氢混合法
8.2.5 二氯硅烷热分解法
8.3 原材料提纯
8.3.1 气体纯度及其表示方法
8.3.2 四氯化硅的纯化
8.3.3 氢气的纯化
8.4 复习思考题
第9章 半导体表面钝化的化学基础
9.1 二氧化硅钝化膜
9.1.1 二氧化硅的结构
9.1.2 二氧化硅膜的制备
9.2 氮化硅钝化膜
9.2.1 氮化硅膜的特点
9.2.2 氮化硅膜的制备
9.3 磷硅玻璃钝化膜
9.4 三氧化二铝钝化膜
9.5 复习思考题
第10章 扩散工艺的化学基础
10.1 半导体杂质的类型
10.1.1 N型杂质
10.1.2 P型杂质
10.2 磷扩散的化学原理
10.2.1 固态杂质源扩散
10.2.2 液态杂质源扩散
10.2.3 气态杂质源扩散
10.3 硼扩散的化学原理
10.3.1 固态杂质源扩散
10.3.2 液态杂质源扩散
10.3.3 气态杂质源扩散
10.4 复习思考题
第11章 光刻与制版工艺的化学基础
11.1 光刻胶及光刻工艺中的化学过程
11.1.1 光刻胶知识
11.1.2 显影过程中的化学知识
11.2 蚀刻技术的化学过程
11.2.1 蚀刻技术术语
11.2.2 湿法蚀刻
11.2.3 干法蚀刻
11.3 制版工艺的化学基础
11.3.1 超微粒干版制备
11.3.2 铬版制备
11.3.3 氧化铁彩色版制备
11.4 复习思考题
11.5 实训3 简易光刻实训
第12章 化学清洗与纯水的制备
12.1 硅片表面沾污的杂质类型和清洗硅片的一般步骤
12.1.1 硅片表面沾污的杂质类型
12.1.2 清洗硅片的一般步骤
12.2 清洗中的基本原理
12.2.1 用有机溶剂清洗
12.2.2 用碱液、肥皂和合成洗涤剂清洗
12.2.3 用无机酸清洗
12.3 纯水制备的化学原理
12.3.1 纯水在半导体生产中的应用
12.3.2 离子交换树脂
12.3.3 用电渗析法制备纯水
12.3.4 用反渗透法制备纯水
12.4 复习思考题
第13章 化学品的安全性
13.1 常见危险化学品标志及人体健康危害分类数字
13.1.1 常见危险化学品标志
13.1.2 人体健康危害分类数字
13.2 化学材料的暴露极限
13.3 化学品安全说明书（MSDS）
13.3.1 MSDS的作用
13.3.2 我国关于MSDS的规定
13.3.3 MSDS实例
13.4 湿化学材料的安全性
13.4.1 腐蚀性材料
13.4.2 溶剂
13.4.3 制造厂常用的化学材料及危险等级
13.5 气体泄漏与监控
13.6 离子注入的安全知识
13.7 化学材料再循环的安全知识
13.8 复习思考题
附录
附录 AGB 13690―1992《常用危险化学品的分类及标志》化学品的基本危险特性
附录 BGB/T 16483―2008《化学品安全技术说明书内容和项目顺序》说明书填写指南
参考文献