Gettering And Defect Engineering in Semiconductor Technology XI pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Trans Tech Pubn

作者:Pichaud, B. (EDT)/ Claverie, A. (EDT)/ Alquier, D. (EDT)/ Richter, H. (EDT)/ Kittler, M. (EDT)

出品人:

页数:814

译者:

出版时间:

价格:5051.75元

装帧:Pap

isbn号码:9783908451136

丛书系列:

图书标签:

• Semiconductor Technology
• Gettering
• Defect Engineering
• Materials Science
• Silicon
• Thin Films
• Semiconductor Devices
• Crystal Growth
• Defect Chemistry
• Process Optimization

材料科学与工程前沿：晶体生长、界面物理与先进器件制造 本书聚焦于现代材料科学与工程领域中至关重要的晶体生长、材料界面现象及其在先进电子和能源器件制造中的应用。它深入探讨了从原子尺度到宏观性能的转化机制，为研究人员和工程师提供了理解和控制复杂材料体系行为的坚实理论基础与前沿实验方法。 第一部分：先进晶体生长技术与缺陷控制基础 本部分全面回顾了当前半导体、光电材料以及功能陶瓷领域所采用的关键晶体生长方法，并着重分析了生长过程中固有缺陷的形成、迁移与对材料性能的影响。 第一章：高纯度单晶生长的热力学与动力学 本章详细阐述了从熔体、溶液或气相等多种前驱体状态进行高质量单晶生长的基本热力学驱动力，包括相图的解读与过冷度的控制。重点讨论了不同生长体系（如 Czochralski 法、Bridgman-Stockbarger 法、分子束外延 (MBE) 和化学气相沉积 (CVD)）中的生长动力学过程。特别关注了生长界面的形貌演化，以及如何通过精确控制温度梯度、拉速或沉积速率来抑制孪晶、位错和晶界等宏观缺陷的产生。 第二章：新型生长环境与原位表征技术 本章介绍了适应新材料体系（如钙钛矿、二维材料前驱体）的非常规生长环境的搭建与优化，包括超高真空、高压反应腔以及液相外延的最新进展。同时，系统性地介绍了用于实时监测生长过程的先进“原位”表征技术。这包括原位拉曼光谱、同步辐射X射线衍射（XRD）在监测薄膜沉积过程中的应用，以及用于分析气相组分的质谱技术。通过这些工具，读者可以理解生长参数与晶体质量之间的瞬时关联。 第三章：本征缺陷的电子结构与能级分析 深入探讨了晶体中本征缺陷（如空位、间隙原子、亚结构）的形成能、迁移能及其在材料能带结构中的电子态。本章利用密度泛函理论 (DFT) 计算和电子顺磁共振 (EPR) 谱学等实验技术，量化了特定缺陷（如氧杂质、晶格振动模式）对材料电学、光学性能的影响。对于宽禁带半导体，着重分析了缺陷诱导的非辐射复合中心以及它们如何影响器件的效率和可靠性。 第二部分：材料界面物理与异质结构设计 界面是现代电子和能源器件功能实现的核心区域。本部分将研究不同材料体系之间界面的物理化学性质、应力效应以及界面缺陷的工程化控制。 第四章：异质结的应力-应变工程 详细分析了晶格失配导致的界面应力积累与弛豫机制。讨论了通过缓冲层设计、超晶格结构构建来管理界面应变的策略，以避免界面失配位错的形成。本章应用有限元分析 (FEA) 模型，结合高分辨透射电子显微镜 (HRTEM) 观察，量化了应变对载流子有效质量和能带弯曲的影响，这对优化异质结双极性传输至关重要。 第五章：界面电荷陷阱与表面钝化机制 本章深入研究了半导体与绝缘体界面（如MOS结构）处的费米能级钉扎效应和界面态密度 (Dit)。介绍了多种先进的钝化技术，包括原子层沉积 (ALD) 绝缘层、化学气相浸渍 (CVI) 和原位氢化处理，如何有效地降低界面陷阱密度。分析了界面极化电荷对沟道电场分布的长期影响，这是设计高跨导器件的关键。 第六章：多层膜中的相分离与扩散动力学 探讨了在高温退火或器件工作条件下，多层结构中组分原子（如掺杂剂、金属原子）的界面扩散和相分离现象。利用二次离子质谱 (SIMS) 和X射线光电子能谱 (XPS) 等深度分析技术，建立扩散系数与界面能之间的关系模型。讨论了如何利用扩散势垒或反应性界面来“锁定”特定层级的元素分布，从而提高器件的长期热稳定性。 第三部分：先进器件中的材料工程应用 本部分将理论和界面控制的知识应用于当前的尖端技术领域，重点关注能源转换和高速电子学中的实际挑战。 第七章：光伏器件中的界面损耗与载流子抽取 聚焦于太阳能电池（特别是叠层结构和钙钛矿电池）的效率瓶颈。分析了吸收层/传输层界面处的俄歇复合和表面复合机制。阐述了通过界面修饰层（如自组装单分子层 SAMs）来调控功函数和优化载流子抽取效率的最新进展。探讨了在薄膜太阳能电池中，如何通过控制晶畴取向来最大化光吸收和最小化传输距离。 第八章：高频电子器件中的热管理与可靠性 在射频集成电路 (RFIC) 和功率电子中，器件工作温度的升高是性能衰减的主要因素。本章研究了宽禁带半导体（如 SiC 和 GaN）封装中，热界面材料 (TIM) 的热导率瓶颈。讨论了通过集成纳米结构散热器或利用界面声子散射控制热流动的策略。此外，还分析了电迁移和电-热耦合效应如何加速材料的退化过程。 第九章：新型存储器技术中的电荷俘获与寿命预测 本书的最后一部分关注非易失性存储器（如MRAM和ReRAM）中的材料科学挑战。详细分析了在铁电层或阻变氧化物中，电荷注入、俘获和陷阱中心的形成如何决定写入/擦除循环寿命。引入了统计模型来预测基于缺陷机制的器件疲劳和击穿阈值，指导了下一代高密度存储器材料的选择与优化。 本书内容覆盖了材料制备的原子尺度精确控制，界面物理的复杂性分析，以及最终应用于高技术器件中的系统性解决方案。它旨在成为高年级本科生、研究生以及材料、电子工程领域专业研究人员的必备参考书目。

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