第1章 微电子器件物理基础

1.1 半导体的晶体结构与能带

1.1.1 半导体的晶体结构

1.1.2 半导体能带图

1.1.3 半导体晶格缺陷及其能级

1.2 半导体中载流子的统计分布

1.2.1 状态密度函数与统计分布函数

1.2.2 本征载流子

1.2.3 非本征载流子

1.3 半导体中载流子的输运规律

1.3.1 载流子的产生与复合

1.3.2 载流子的漂移运动

1.3.3 载流子的扩散运动

1.3.4 载流子的输运方程

习题

第2章 pn结二极管

2.1 pn结杂质浓度分布

2.2 平衡pn结

2.2.1 空间电荷区

2.2.2 能带图

2.2.3 接触电势差

2.2.4 载流子浓度

2.3 pn结的空间电荷区电场和电位分布

2.3.1 突变结

2.3.2 线性缓变结

2.3.3 耗尽层近似

2.4 pn结势垒电容

2.4.1 突变结势垒电容

2.4.2 线性缓变结势垒电容

2.5 pn结直流特性

2.5.1 非平衡载流子的注入

2.5.2 反向抽取

2.5.3 准费米能级和载流子浓度

2.5.4 直流电流电压方程

2.5.5 影响pn结直流特性的其他因素

2.5.6 温度对pn结电流和电压的影响

2.6 pn结小信号交流特性与开关特性

2.6.1 小信号交流特性

2.6.2 开关特性

2.7 pn结击穿特性

2.7.1 基本击穿机构

2.7.2 雪崩击穿电压

2.7.3 影响雪崩击穿电压的因素

习题

第3章 特殊二极管

3.1 变容二极管

3.1.1 pn结电容

3.1.2 电容电压特性

3.1.3 变容二极管基本特性

3.1.4 特殊变容二极管

3.2 隧道二极管

3.2.1 隧道过程的定性分析

3.2.2 隧道概率和隧道电流

3.2.3 等效电路及特性

3.2.4 反向二极管

3.3 肖特基二极管

3.3.1 肖特基势垒

3.3.2 电流电压特性

3.3.3 肖特基二极管和pn结二极管的比较

3.3.4 金属-半导体欧姆接触

3.4 雪崩二极管

3.4.1 崩越二极管的工作原理

3.4.2 崩越二极管的特性

3.4.3 几种崩越二极管

3.4.4 俘越二极管

3.4.5 势越二极管

习题

第4章 晶体管直流特性

4.1 晶体管的基本结构与放大机理

4.1.1 晶体管结构与杂质分布

4.1.2 晶体管的放大机理

4.2 晶体管直流电流-电压方程

4.2.1 均匀基区晶体管

4.2.2 缓变基区晶体管

4.3 晶体管电流放大系数与特性曲线

4.3.1 电流放大系数

4.3.2 特性曲线

4.3.3 电流放大系数理论分析

4.3.4 影响电流放大系数的其他因素

4.4 晶体管反向电流与击穿电压

4.4.1 晶体管反向电流

4.4.2 晶体管击穿电压

4.5 晶体管基极电阻

4.5.1 梳状晶体管基极电阻

4.5.2 圆形晶体管基极电阻

习题

第5章 晶体管频率特性与开关特性

5.1 晶体管频率特性理论分析

5.1.1 晶体管频率特性参数

5.1.2 共基极电流放大系数与截止频率

5.1.3 共射极电流放大系数与频率参数

5.2 晶体管高频参数与等效电路

5.2.1 交流小信号电流电压方程

5.2.2 晶体管Y参数方程及其等效电路

5.2.3 晶体管h参数方程及其等效电路

5.2.4 晶体管高频功率增益和最高振荡频率

5.3 晶体管的开关过程

5.3.1 开关晶体管静态特性

5.3.2 晶体管的开关过程

5.3.3 晶体管的开关参数

5.4 Ebers-Moll模型和电荷控制方程

5.4.1 Ebers-Moll模型及等效电路

5.4.2 电荷控制方程

5.5 晶体管的开关时间

5.5.1 延迟时间

5.5.2 上升时间

5.5.3 贮存时间

5.5.4 下降时间

习题

第6章 晶体管功率特性

6.1 基区电导调制效应

6.1.1 注入对基区载流子分布的影响

6.1.2 大注入对电流放大系数的影响

6.1.3 大注入对基区渡越时间的影响

6.1.4 大注入临界电流密度

6.2 有效基区扩展效应

6.2.1 注入电流对集电结空间电荷区电场分布的影响

6.2.2 基区扩展

6.3 发射极电流集边效应

6.3.1 基区横向压降

6.3.2 发射极有效条宽

6.3.3 发射极单位周长电流容量

6.3.4 发射极金属条长

6.4 晶体管最大耗散功率

6.4.1 耗散功率和最高结温

6.4.2 晶体管的热阻

6.4.3 晶体管最大耗散功率

6.5 晶体管二次击穿和安全工作区

6.5.1 二次击穿现象

6.5.2 二次击穿的机理和防止二次击穿的措施

6.5.3 晶体管的安全工作区

习题

第7章 晶闸管

7.1 晶闸管的基本结构与工作原理

7.1.1 基本结构及静态分析

7.1.2 晶闸管的工作原理

7.1.3 电流电压特性

7.2 晶闸管的导通特性

7.2.1 导通特性定性描述

7.2.2 导通特性曲线的不同区域

7.2.3 影响导通过程的其他因素

7.3 晶闸管的阻断能力

7.3.1 反向阻断能力

7.3.2 正向阻断能力

7.3.3 表面对阻断能力的影响

7.4 晶闸管的关断特性

7.4.1 载流子贮存效应

7.4.2 改善关断特性的措施

7.5 双向晶闸管

7.5.1 二极晶闸管

7.5.2 控制极结构及触发

习题

第8章 MOSFET

8.1 MOSFET结构、分类和特性曲线

8.1.1 MOSFET结构

8.1.2 MOSFET类型

8.1.3 MOSFET特性曲线

8.2 MOSFET阈值电压

8.2.1 阈值电压的定义

8.2.2 理想MOSFET阈值电压

8.2.3 MOSFET阈值电压

8.3 MOSFET电流电压特性

8.3.1 线性工作区的电流电压特性

8.3.2 饱和工作区的电流电压特性

8.3.3 击穿区

8.3.4 亚阈值区的电流电压特性

8.4 MOSFET二级效应

8.4.1 迁移率变化效应

8.4.2 衬底偏置效应

8.4.3 体电荷变化效应

8.5 MOSFET频率特性

8.5.1 MCSFET的增量参数

8.5.2 小信号特性与等效电路

8.5.3 截止频率

8.6 MOSFET功率特性

8.6.1 MOSFET的极限参数

8.6.2 功率MOSFET的结构

8.7 MOSFET温度特性

8.8 MOSFET小尺寸特性

8.8.1 短沟道效应

8.8.2 窄沟道效应

8.8.3 等比例缩小规则

习题

第9章 纳米级MOS器件

9.1 SOI结构

9.1.1 SOI材料制备技术

9.1.2 工作模式与物理效应

9.1.3 SOI器件的电流-电压关系

9.2 纳米MOS器件中的栅工程和沟道工程

9.2.1 MOS器件栅结构的变化

9.2.2 MOS器件沟道方面的变化

9.3 双栅MOSFET

9.3.1 结构特点

9.3.2 双栅SOI MOS器件的按比例缩小理论

9.3.3 双栅MOS器件的制备工艺

9.3.4 双栅MOSFET的电特性

9.4 硅纳米线晶体管

9.4.1 硅纳米线晶体管的结构、制备与特性

9.4.2 硅纳米线晶体管的理论模型

习题

第10章 半导体异质结器件

10.1 半导体异质结及其能带图像

10.2 半导体异质结的伏安特性

10.2.1 异质结的伏安特性和注入特性

10.2.2 突变异质结的伏安特性

10.3 异质结双极晶体管

10.3.1 异质结双极晶体管的结构与特性

10.3.2 几种常用的异质结双极晶体管

10.4 GaAs金属-半导体场效应晶体管

10.4.1 GaAs MESFET的结构和工作原理

10.4.2 GaAs MESFET的理论模型

10.5 高电子迁移率晶体管

10.5.1 HEMT的器件结构和工作原理

10.5.2 HEMT的理论模型

习题

第11章 光电器件与电荷耦合器件

11.1 光电效应

11.1.1 半导体的光吸收

11.1.2 半导体光电效应

11.2 光电池

11.2.1 基本结构和主要参数

11.2.2 pn结光电池

11.2.3 异质结光电池

11.2.4 金属-半导体结光电池

11.2.5 太阳电池

11.3 光敏晶体管

11.3.1 光敏二极管

11.3.2 光敏三极管

11.3.3 光敏场效应管

11.3.4 光控晶闸管

11.4 电荷耦合器件

11.4.1 CCD的工作原理

11.4.2 输入与输出

11.4.3 基本特性

11.4.4 CCD摄像器件

习题

附录

参考文献