半导体器件物理基础

半导体器件物理基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北京大学
作者:曾树荣
出品人:
页数:378
译者:
出版时间:2002-2
价格:36.00元
装帧:
isbn号码:9787301054567
丛书系列:
图书标签:
  • 半导体器件物理
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具体描述

本书内容大体可分为两个部分。前两章为第一部分,介绍学习半导体器件必须的知识,包括半导体基本知识和pn结理论;其余各章为第二部分,阐述主要半导体器件的基本原理和特性,这些器件包括:双极型晶体管、化合物半导体场效应晶体管、MOS器件、微波二极管、量子效应器件和光器件。每章末均有习题,书后附有习题参考解答。

  本书简明扼要,讨论深入,内容丰富,可作为大学有关专业半导体物理与器件方面课程的教材或参考书,分章节供本科生和研究生使用;也可供有关研究人员参考。

《先进功能材料的结构、性能与应用》 图书简介 本书全面深入地探讨了现代材料科学领域中一类至关重要且发展迅速的学科——先进功能材料。不同于侧重于传统电子学基础的教科书,本书将视角聚焦于那些因其独特的结构、显著的物理或化学性能,能够在特定功能(如光学、电学、磁学、传感或催化)中表现出卓越性能的材料体系。全书内容紧密结合材料的微观结构与宏观性能之间的内在联系,旨在为材料学、化学、物理学、电子工程及相关领域的研究人员和高年级本科生、研究生提供一本权威性的参考和学习资料。 第一部分:功能材料的基础理论与表征 本部分首先概述了功能材料的定义、分类及其在现代技术中的战略地位。重点阐述了决定材料功能性的核心物理化学原理,包括对称性、能带结构在功能实现中的作用,以及晶体缺陷和界面效应对材料性能的调控机制。 接着,详细介绍了先进功能材料的结构表征技术。这部分内容摒弃了对基础晶体结构分析的冗余描述,而是着重于高精度、原位(in-situ)表征技术在功能材料研究中的应用。包括: 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)与扫描透射电子显微镜(STEM): 侧重于原子尺度的界面结构、相界分析以及谱学成像技术(如EELS和EDS Mapping)如何揭示功能位点的化学环境。 同步辐射光源(SR)技术: 探讨了X射线吸收谱(XAS,包括XANES和EXAFS)在确定局部原子结构和价态方面的独特优势,特别是在研究催化剂活性中心和储能材料的充放电过程中的动态变化。 中子衍射与散射: 讨论了中子技术如何用于探测轻元素(如锂、氢)的分布,以及在磁性材料中确定磁结构和磁序。 第二部分:光电功能材料体系 本部分集中研究那些与光与电相互作用密切相关的材料,重点放在新一代光电器件的核心组成部分。 钙钛矿材料的跨界研究: 深入分析了有机-无机杂化钙钛矿的晶体工程,包括其缺陷钝化策略、相稳定性问题,以及如何通过组分调控来优化其载流子动力学和长波长响应能力。对比探讨了全无机钙钛矿在热稳定性和环境适应性方面的进展。 低维纳米结构的光学特性: 详细讨论了量子点、纳米线和二维材料(如过渡金属硫化物TMDs)的量子限制效应,以及如何利用这些效应实现窄带发射、高效率光捕获和光催化。特别关注了激子-极化激元在非线性光学应用中的潜力。 铁电与压电功能材料: 阐述了极化翻转的微观机制,以及如何通过应力工程(如薄膜应变)来增强其压电响应(如PMN-PT单晶体或薄膜)。讨论了它们在能量收集(振动能捕获)和非易失性存储器(FeRAM)中的前沿应用。 第三部分:磁性与多铁性功能材料 此部分聚焦于材料的磁学行为及其与其他物理性质(如电场、应力场)的耦合效应。 复杂氧化物中的磁性控制: 探讨了尖晶石结构、石榴石结构等复杂氧化物中的磁阶的形成、转变温度的调控,以及摩尔电流(Mott-Hubbard物理)在强关联体系中的体现。重点分析了界面效应如何诱导出新的磁性或改变磁交换作用的强度和方向。 自旋电子学: 详细介绍了巨磁阻(GMR)、隧道磁阻(TMR)效应的物理起源及其在自旋电子器件中的应用。着重分析了基于拓扑绝缘体和磁性 අය(Weyl/Dirac半金属)的新型自旋电流产生和传输机制,以及这些材料在低功耗磁随机存取存储器(MRAM)中的潜力。 多铁性材料的耦合机理: 深入剖析了电场诱导磁化(逆磁电效应)和磁场诱导电极化(磁电效应)的微观机制。讨论了复合型多铁性材料(如层状异质结)的设计策略,以实现室温下的强耦合,并用于高灵敏度磁场传感器和耦合存储器件。 第四部分:化学与生物功能材料 本部分侧重于材料在化学反应、能量转换和生物医学应用中的功能实现。 高效催化剂的设计原理: 区别于传统催化剂书,本书侧重于基于表界面工程的“活性位点”设计。讨论了单原子催化剂(SACs)的构筑、负载型纳米催化剂的协同效应,以及如何利用原位光谱技术监测催化循环中的电子态和表面吸附物。应用案例集中于电催化(如析氢反应、二氧化碳还原)和光催化水分解。 先进储能材料的界面化学: 针对锂离子电池、钠离子电池及固态电解质,深入分析了电极/电解质界面的反应机理,特别是固态电解质界面(SEI)的形成和稳定性问题。讨论了如何通过表面改性或引入阻挡层来抑制枝晶生长和界面副反应。 生物相容性与智能响应材料: 介绍了具有特定生物活性的纳米材料(如生物成像探针、药物递送载体),以及对外部刺激(pH值、温度、光照)具有选择性响应的智能高分子或复合水凝胶,重点是其形变机理和生物安全性评估。 全书结构严谨,理论阐述深入浅出,并穿插了大量最新的研究案例和工程挑战,力求为读者构建一个全面、动态的功能材料知识框架。本书不仅是理论学习的参考,更是激发创新研究思路的工具书。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书简直是我学习半导体器件的“通关秘籍”!我之前在学习PN结的形成时,总是被各种“势垒”、“内建电场”搞得晕头转向,感觉离实际应用非常遥远。但《半导体器件物理基础》这本书,用一种极其“生活化”的语言,把这些抽象的概念都变得触手可及。比如,在讲解PN结的平衡状态时,作者将它比作“两个人分别站在高低不同的平台上,各自向对方倾斜,最终形成一个中间的平面”。这种生动的类比,让我瞬间理解了载流子的扩散和漂移是如何达到动态平衡的。书中对二极管的正向和反向偏置特性讲解得也非常细致,让我明白了为什么二极管会表现出单向导电的特性。而且,作者在讲解每一个公式时,都会对其物理意义进行深入的剖析,例如,在推导PN结的电容公式时,作者会详细解释“扩散电容”和“结电容”的来源,以及它们对高频信号响应的影响。这本书的优点在于,它不仅提供了丰富的理论知识,更注重培养读者的“物理思维”,让我能够从更深层次去理解半导体器件的工作原理。

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我是一名在读的电子工程专业学生,一直对半导体器件的物理原理感到头疼。这次有幸读到《半导体器件物理基础》,真的感觉像是找到了“失散多年的亲人”。这本书的语言风格非常接地气,作者仿佛一位循循善诱的老师,用最朴实的语言讲解最精深的理论。我之前对“空穴”这个概念一直理解不深,总觉得它只是个“抽象的说法”。但书中通过类比“工厂里的流水线”和“跳蚤市场的空位”,把空穴的产生、运动和复合过程讲得活灵活现,让我一下子就明白了它在半导体导电中的重要作用。书中对Bipolar Junction Transistor(BJT)的讲解更是让我印象深刻。从PNP和NPN结构的基本原理,到基区、集电区、发射区的载流子注入和收集过程,再到电流放大作用的物理机制,每一个环节都分析得丝丝入扣。特别是对BJT的Ebers-Moll模型和Gummel-Poon模型的推导,让我对BJT的数学模型有了更深的理解,也为后续的电路分析打下了坚实的基础。这本书的优点在于,它不仅提供了丰富的理论知识,更注重培养读者的物理直觉和分析能力,让我能够举一反三,触类旁通。

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《半导体器件物理基础》这本书,真的让我对半导体器件产生了由衷的敬畏和喜爱。我之前总是觉得,半导体器件只是工程师们“搭积木”的工具,但读了这本书,我才意识到,它背后蕴含着多么精妙的物理原理。书中对“少数载流子注入”和“少数载流子收集”的讲解,让我彻底明白了BJT的电流放大是如何实现的。作者通过分析基区中少数载流子的扩散和发射区注入的载流子在基区的复合,详细阐述了集电极电流是如何控制的。而且,书中对BJT的“截止区”、“放大区”和“饱和区”的工作特性都给出了详细的物理描述和数学模型,让我对BJT的实际应用有了更清晰的认识。我尤其欣赏的是,书中并没有回避那些“棘手”的理论,比如“俄歇复合”和“陷阱辅助隧穿”等,而是以一种相对易懂的方式将其引入,并解释它们对器件性能的影响。这让我感觉,这本书的深度和广度都恰到好处,既有扎实的基础理论,又不乏对前沿现象的探讨。读完这本书,我感觉自己对半导体器件的理解,已经从“知道它是什么”上升到了“理解它为什么是这样”。

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《半导体器件物理基础》这本书,在我看来,是一本“化繁为简”的典范。我一直认为半导体器件的学习门槛很高,特别是涉及到量子力学和固体物理的知识时,常常让人望而却步。然而,这本书巧妙地规避了过于晦涩的数学推导,转而用大量的类比、图示和实验现象来解释核心概念。例如,在讲解“载流子输运”时,书中用“迷宫探险”的比喻来描述载流子在晶格中的散射过程,生动地展现了电子和空穴在电场作用下的运动轨迹。对MOSFET的讲解,更是这本书的一大亮点。作者从最简单的MOS电容开始,逐步分析了栅极电压、氧化层厚度、半导体掺杂浓度等因素对沟道电容和表面电势的影响,然后自然过渡到MOSFET的漏电流特性。书中对“亚阈值区”和“强反型区”的物理意义解释得非常清晰,让我终于明白了MOSFET是如何实现“开关”功能的。而且,这本书还穿插了一些关于半导体材料特性(如硅、锗、砷化镓)的介绍,让我对不同材料在器件制造中的优劣势有了初步的了解。总而言之,这本书为我打开了半导体器件物理的大门,让我不再感到恐惧,而是充满了探索的兴趣。

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《半导体器件物理基础》这本书,就像一位经验丰富的向导,带领我在复杂多变的半导体器件世界里探险。我之前对MOSFET的各种参数,如阈值电压、跨导、漏电流等,总是知其然不知其所以然。但通过阅读这本书,我终于明白了这些参数背后的物理意义。书中对MOSFET的“沟道形成”过程的讲解,让我彻底理解了栅极电压是如何通过改变半导体表面电场,来诱导载流子形成导电沟道的。特别是对“表面反型层”的描述,让我看到了电子是如何在栅极电压的作用下聚集在氧化层和半导体界面附近的。书中对MOSFET的输出特性曲线和转移特性曲线的推导,也让我明白了不同工作区域下器件的电学行为。而且,书中还对MOSFET的寄生效应,如沟道长度调制效应、短沟道效应等进行了介绍,让我对真实器件的行为有了更全面的认识。这本书的价值在于,它不仅仅是知识的堆砌,更是一种解决问题的思维方式,让我能够从物理原理出发,去分析和理解半导体器件的性能。

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这本书的内容,简直就像是一位经验丰富的老教授,带着我一步步解剖半导体器件的每一个“细胞”。我之前对MOSFET的栅极控制原理一直云里雾里,总觉得电压如何影响沟道电导是个玄学。但《半导体器件物理基础》这本书,用“空间电荷区”和“耗尽层”这些概念,把事情讲得明明白白。书中花了相当大的篇幅去分析不同偏置电压下,半导体表面载流子浓度的变化,以及由此引起的导电沟道的形成和消失。特别是对C-V特性曲线的推导和讲解,从理想情况到考虑寄生效应,层层递进,让我终于理解了为什么会有“沟道关闭电压”、“阈值电压”这些关键参数。书中还引用了大量的实验数据和仿真结果来验证理论,这让书本上的知识不再是“纸上谈兵”,而是有实际依据的。我尤其欣赏的是,作者在讲解每个器件的结构和工作原理时,都会将其置于一个更大的应用背景下,例如解释BJT的共射放大作用时,会顺带提及它在音频放大电路中的应用,这极大地提升了我学习的动力和目标感。这本书不仅仅是知识的传递,更是一种思维方式的培养,让我学会如何从物理原理出发,去分析和解决工程问题。

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这本《半导体器件物理基础》简直是我的物理学习的“救世主”!之前我对半导体器件的理解总是停留在“大概有个PN结,能导电”的层面,很多课堂上的概念像天书一样,公式推导更是看得我头晕眼花。但这本书从最基础的晶体结构、能带理论开始,循序渐进,用大量直观的比喻和清晰的图示,把抽象的物理概念具象化了。特别是关于空穴和电子的运动,作者花了很大的篇幅去解释,从微观的载流子行为到宏观的电流形成,逻辑链条梳理得非常清晰。我最喜欢的一点是,它并没有一味地堆砌公式,而是在讲解每一个公式的由来和意义,让你真正理解“为什么是这样”,而不是死记硬背。比如,在讲解肖特基势垒时,书中通过对比金属-半导体接触的不同情况,详细阐述了欧姆接触和整流接触形成的根本原因,并给出了相应的数学模型。这让我对不同类型的半导体器件有了更深刻的认识,也对它们在实际应用中的表现有了预判。而且,书中穿插的一些历史发展脉络,也让我了解了这些基础理论是如何一步步建立起来的,增加了学习的趣味性。总而言之,如果你像我一样,对半导体器件的物理原理感到困惑,这本书绝对是你的不二之选,它会带你走出迷雾,迈入半导体世界的殿堂。

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坦白说,我拿到《半导体器件物理基础》这本书的时候,内心是有些忐忑的,毕竟“物理基础”这四个字听起来就足够硬核。然而,这本书的开篇就给了我一个惊喜。作者并没有直接抛出复杂的公式,而是从物质的微观结构开始,用非常形象的比喻解释了晶体、自由电子、束缚电子等概念。读到关于“能带理论”的部分,我更是感觉豁然开朗。之前我总是把能带想象成一种固定的“能量壁垒”,但书中通过类比“人群的活动空间”和“高速公路的车道”,将导带、价带、禁带生动地描绘出来,让我瞬间理解了为什么不同材料的导电性能差异如此之大。书中对掺杂对能带结构的影响的讲解也十分到位,P型和N型半导体的载流子浓度是如何变化的,以及费米能级的位置对器件性能的决定性作用,都得到了清晰的阐述。更重要的是,作者在讲解每一个概念时,都会预埋伏笔,为后续讲解PN结、BJT、MOSFET等器件打下坚实的基础。我感觉,这本书就像是在为我搭建一座坚实的“物理大厦”,每一块砖石都垒砌得严丝合缝,让我对半导体器件的理解不再是零散的知识点,而是融会贯通的体系。

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这本书,可以说是我在半导体领域的“启蒙读物”。我之前对“半导体”这个词的理解,仅仅停留在“能导电但不像金属那样好”的模糊概念上。但《半导体器件物理基础》这本书,用一种极其严谨又易于理解的方式,为我描绘了半导体世界的宏大图景。从晶体材料的原子结构,到价带和导带的形成,再到载流子的概念,每一个环节都讲解得清晰透彻。特别是书中对“费米-狄拉克分布”的讲解,虽然听起来很高深,但作者通过一系列的类比和图示,让我理解了在不同温度下,电子在能级上的分布规律。这对于理解半导体在不同温度下的特性至关重要。书中对PN结的“电势能差”和“耗尽层”的分析,也让我明白了为什么PN结会形成一个“单向导电的屏障”。而且,书中还介绍了PN结的电容效应,这对于理解射频器件的工作原理非常有帮助。这本书的优点在于,它循序渐进,难度适中,既能满足初学者的需求,又能为深入研究打下坚实的基础。

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《半导体器件物理基础》这本书,带给我的不仅仅是知识的增量,更是一种“看到本质”的能力。在我看来,市面上很多关于半导体器件的书籍,往往停留在“怎么用”的层面,而这本书则深入到“为什么是这样”的根源。书中关于PN结的讲解,让我彻底理解了“载流子扩散”和“载流子漂移”是如何相互作用,最终形成一个“内建电场”的。作者通过详细分析PN结的电势分布、载流子浓度分布,以及不同外加偏压下这些分布的变化,让我清晰地看到了整流和导通的物理机制。特别是书中对“击穿现象”的解释,从雪崩击穿到齐纳击穿,都给出了详细的物理模型和数学推导,这让我对器件的可靠性和极限性能有了更深刻的认识。我最喜欢的一点是,书中并没有把复杂的概念“神秘化”,而是将它们分解成一个个可理解的物理过程,并通过大量的图示和表格辅助说明。这让我感觉,原来那些看似高深的物理原理,也可以如此直观和易于掌握。这本书的价值在于,它不仅仅教会了我知识,更教会了我如何去思考,如何从最基础的物理原理出发,去分析和理解复杂的电子器件。

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当教材感觉不太适合,不过对于有一定基础的人来说,这本书确实很适合进阶,的确是简明扼要,讨论深入的一本好书!

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“简明扼要,讨论深入”。。。还是国外教材好,定位低。。。

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薄薄的,不够细致

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当教材感觉不太适合,不过对于有一定基础的人来说,这本书确实很适合进阶,的确是简明扼要,讨论深入的一本好书!

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我实在无法忍受此书,让人怀疑通过这本书如何能够学会半导体器件

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