Dilute III-V Nitride Semiconductors and Material Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Erol, Ayse (EDT)

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页数:0

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出版时间:

价格:1614.00 元

装帧:

isbn号码:9783540745280

丛书系列:

图书标签:

• III-V semiconductors
• Nitride semiconductors
• Dilute nitrides
• Material science
• Semiconductor physics
• Thin films
• Epitaxy
• Optical properties
• Electronic properties
• Materials chemistry

好的，这是一本关于新型半导体材料和器件的图书的详细简介，不包含您提到的特定书籍内容。 --- 书名：新型宽禁带半导体材料的生长、表征与器件应用 内容简介 本书全面深入地探讨了当前半导体研究领域中最具前景和挑战性的宽禁带半导体（WBGs）材料体系。随着信息技术、电力电子、光电子以及高频通信等领域对更高工作温度、更大功率密度和更高工作频率的需求日益迫切，传统的硅基材料已逐渐触及性能极限。因此，探索和开发基于氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）以及新兴的氧化物半导体和新型III-V族材料，已成为推动下一代电子和光电器件发展的关键。 本书系统地介绍了这些新型材料的物理基础、晶体生长技术、先进的表征手段，以及它们在实际器件中的应用。全书结构严谨，内容覆盖面广，旨在为材料科学家、器件工程师以及相关领域的研究生提供一本全面而深入的参考手册。 第一部分：宽禁带半导体材料基础 本部分首先回顾了半导体材料的基本物理性质，重点阐述了宽禁带半导体的定义、优势及其在能带结构、载流子迁移率和击穿电场等方面的独特性质。 晶体结构与缺陷工程： 详细分析了GaN、SiC等材料的晶体结构特点，特别是涉及极性、孪晶和缺陷对材料性能的影响。深入探讨了通过引入特定杂质（如Si、Mg）进行掺杂的机制，以及缺陷工程在优化材料本征性能中的关键作用。 热力学与生长环境： 讨论了高温高压环境下半导体材料的热力学稳定性。重点介绍了不同材料体系在生长过程中的相图分析，以及如何通过控制生长温度、气氛和前驱物比例来调节材料的化学计量比和微观结构。 第二部分：先进外延生长技术 外延生长是制备高质量半导体异质结构和器件层的核心技术。本书详细介绍了当前主流的薄膜外延方法，并着重分析了其在控制薄膜厚度、应力、界面质量和掺杂均匀性方面的挑战与进步。 金属有机化合物气相外延（MOCVD）： 深入剖析了MOCVD反应器的流体动力学、气相反应机理以及基底加热机制。重点讨论了如何通过优化反应参数来抑制缺陷的产生，提高薄膜的表面形貌和电学性能。 分子束外延（MBE）： 介绍了MBE在超高真空（UHV）环境下进行原子级精确控制的能力。本书阐述了MBE在生长超薄层、量子阱结构和应变异质结方面的独特优势，以及如何利用原位监测技术（如RHEED）实时调控生长过程。 其他生长方法： 简要介绍了脉冲激光沉积（PLD）和溶液生长法（如熔融盐法）在特定材料体系中的应用，特别是对于难以通过气相方法生长的氧化物半导体。 第三部分：材料表征与性能评估 精确的材料表征是理解材料结构与性能关系的基础。本部分系统地介绍了用于宽禁带半导体研究的关键表征技术，并强调了多手段联用的重要性。 结构表征： 重点介绍了X射线衍射（XRD）在分析晶体质量、晶格常数和应变状态中的应用。高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）被用于可视化晶格结构、界面结构和微观缺陷。此外，拉曼光谱和光致发光（PL）也被用于评估材料的晶格振动模式和光电性能。 电学性能测试： 详述了霍尔效应测试、深能级瞬态光谱（DLTS）和容量瞬态光谱（CTRS）等技术，用于精确测量载流子浓度、迁移率和缺陷能级。书中还讨论了接触电阻的测量和欧姆接触的形成机理。 表面与界面分析： 介绍了X射线光电子能谱（XPS）和二次离子质谱（SIMS）在分析材料表面化学态和元素深度分布方面的应用，这对于理解器件界面处的电荷转移和钝化效果至关重要。 第四部分：关键器件结构与应用 本部分将理论和材料科学的研究成果与实际器件的工程设计相结合，重点关注基于这些新型半导体的核心电子和光电器件。 功率电子器件： 深入探讨了SiC和GaN在功率二极管（如肖特基势垒二极管，SBD）和功率场效应晶体管（如HEMT）中的应用。分析了高电子迁移率晶体管（HEMT）中的二维电子气（2DEG）的形成机制，以及如何通过p型掺杂和栅极工程来优化器件的开关速度、导通电阻和耐压能力。 高频与射频器件： 讨论了GaN HEMT在毫米波通信、雷达系统中的潜力。分析了高工作频率下器件的寄生效应、热管理挑战以及如何通过先进的封装技术来提升器件的可靠性和工作寿命。 光电器件： 侧重于深紫外（DUV）LED和激光器的研究进展。讨论了InGaN合金体系在实现高效短波长发光方面的材料挑战，特别是俄歇复合和极性诱导的带倾斜效应如何影响器件效率。 总结与展望 本书的最后部分总结了当前宽禁带半导体材料领域面临的主要挑战，例如p型掺杂的难题、高质量基底的获取、以及先进封装的热管理问题。同时，展望了新兴材料体系如氧化镓（Ga₂O₃）和新型III-V族材料在未来高功率、高频率应用中的巨大潜力。 本书内容扎实，理论与实践紧密结合，适合于高等院校相关专业的高年级本科生、研究生以及从事半导体材料、器件设计与制造的工程技术人员和科研人员阅读和参考。

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