半導體技術基礎（簡體書）

《半導體技術基礎》針對高職教學及學生的特點，根據微電子、電子製造、光電子以及光伏等專業人才培養方案的需要，系統地介紹了半導體技術相關的基礎知識。《半導體技術基礎》主要包括半導體物理基礎、硅半導體材料基礎、化合物半導體材料基礎、PN結、雙極型晶體管、MOS場效應晶體管、其他常用半導體器件、半導體工藝化學、半導體集成電路設計原理、半導體集成電路設計方法與製造工藝等內容。
《半導體技術基礎》“以應用為目的，以實用為主，理論以必需、夠用為度”作為編寫原則，突出理論的實用性，語言通俗易懂，內容全面,重點突出,層次清楚,結構新穎,實用性強。
《半導體技術基礎》可作為微電子、電子製造、光電子以及光伏等相關專業的高職高專學生的教材或學習參考用書。

第1章 半導體技術概述1
1.1 半導體技術1
1.1.1 半導體集成電路發展史1
1.1.2 半導體技術的發展趨勢3
1.2 半導體與電子製造4
1.2.1 電子製造基本概念4
1.2.2 電子製造業的技術核心5
習題16

第2章 半導體物理基礎7
2.1 半導體能帶7
2.1.1 電子的共有化7
2.1.2 能帶7
2.1.3 雜質能級9
2.2 半導體的載流子運動12
2.2.1 載流子濃度與費米能級12
2.2.2 載流子的運動13
習題214

第3章 硅半導體材料基礎15
3.1 半導體材料概述15
3.1.1 半導體材料的發展15
3.1.2 半導體材料的分類16
3.2 硅材料的主要性質18
3.2.1 硅材料的化學性質18
3.2.2 硅材料的晶體結構19
3.2.3 硅材料的電學性質21
3.2.4 硅材料的熱學性質22
3.2.5 硅材料的機械性質22
3.3 硅單晶的制備技術22
3.3.1 高純硅的制備22
3.3.2 硅的提純技術23
3.3.3 硅的晶體生長24
3.3.4 晶體中雜質與缺陷28
3.4 集成電路硅襯底加工技術37
3.4.1 硅單晶拋光片的制備38
3.4.2 硅單晶拋光片的質量檢測41
3.5 硅的外延生長技術43
3.5.1 外延生長概述44
3.5.2 硅氣相外延生長技術45
習題350

第4章 化合物半導體材料基礎51
4.1 化合物半導體材料概述51
4.2 化合物半導體單晶的制備52
4.2.1 ⅢⅤ族化合物半導體單晶的制備52
4.2.2 ⅡⅥ族化合物半導體單晶的制備54
4.3 化合物半導體外延生長技術55
4.3.1 氣相外延生長55
4.3.2 液相外延生長57
4.3.3 其他外延生長技術61
4.4 化合物半導體的應用65
4.4.1 發光二極管的顯示和照明方面的應用65
4.4.2 集成電路方面的應用68
4.4.3 太陽能電池方面的應用70
習題472

第5章 PN結73
5.1 PN結及能帶圖73
5.1.1 PN結的製造及雜質分布73
5.1.2 平衡PN結74
5.2 PN結的直流特性76
5.2.1 PN結的正向特性76
5.2.2 PN結的反向特性76
5.2.3 PN結的伏安特性76
5.3 PN結電容77
5.3.1 勢壘電容77
5.3.2 擴散電容77
5.4 PN結擊穿77
5.4.1 雪崩擊穿78
5.4.2 隧道擊穿78
5.5 PN結的開關特性與反向恢復時間78
5.5.1 PN結的開關特性78
5.5.2 PN結的反向恢復時間78
習題579

第6章 雙極型晶體管80
6.1 晶體管概述80
6.1.1 晶體管基本結構80
6.1.2 晶體管的製造工藝及雜質分布81
6.2 晶體管電流放大原理82
6.2.1 晶體管載流子濃度分布及傳輸82
6.2.2 晶體管直流電流放大系數84
6.2.3 晶體管的特性曲線85
6.3 晶體管的反向電流與擊穿電壓87
6.3.1 晶體管的反向電流87
6.3.2 晶體管的擊穿電壓88
6.4 晶體管的頻率特性與功率特性88
6.4.1 晶體管的頻率特性88
6.4.2 晶體管的功率特性89
6.5 晶體管的開關特性90
習題691

第7章 MOS場效應晶體管92
7.1 MOS場效應晶體管概述92
7.1.1 MOS場效應晶體管結構92
7.1.2 MOS場效應晶體管工作原理94
7.1.3 MOS場效應晶體管的分類95
7.2 MOS場效應晶體管特性98
7.2.1 MOS場效應晶體管輸出特性98
7.2.2 MOS場效應晶體管轉移特性100
7.2.3 MOS場效應晶體管閾值電壓102
7.2.4 MOS場效應晶體管電容電壓特性109
7.2.5 MOS場效應晶體管頻率特性111
7.2.6 MOS場效應晶體管開關特性114
習題7117

第8章 其他常用半導體器件118
8.1 結型場效應晶體管118
8.1.1 結型場效應晶體管基本結構及工作原理119
8.1.2 結型場效應晶體管特性122
8.2 MOS功率場效應晶體管126
8.2.1 MOS功率場效應晶體管基本結構127
8.2.2 MOS功率場效應晶體管特性128
8.3 光電二極管132
8.3.1 PN結光伏特性132
8.3.2 光電二極管結構及工作原理134
8.4 發光二極管137
8.4.1 發光二極管結構及工作原理138
8.4.2 發光二極管的制備140
習題8143

第9章 半導體工藝化學基礎144
9.1 化學清洗144
9.1.1 硅片表面污染雜質類型144
9.1.2 清洗步驟145
9.1.3 有機雜質清洗145
9.1.4 無機雜質的清洗145
9.1.5 清洗工藝安全操作150
9.2 硅表面拋光化學原理151
9.2.1 鉻離子化學機械拋光151
9.2.2 銅離子化學機械拋光151
9.2.3 二氧化硅膠體化學機械拋光152
9.3 純水制備152
9.3.1 純水在半導體生產中的應用152
9.3.2 離子交換制備純水153
9.3.3 水純度的測量155
9.4 制備鈍化膜155
9.4.1 二氧化硅鈍化膜的制備155
9.4.2 其他類型鈍化膜156
9.5 擴散工藝化學原理159
9.5.1 擴散工藝概述159
9.5.2 硼擴散的化學原理159
9.5.3 磷擴散的化學原理160
9.5.4 銻擴散的化學原理161
9.5.5 砷擴散的化學原理161
9.6 光刻工藝的化學原理162
9.6.1 光刻工藝概述162
9.6.2 光刻工藝中的化學應用163
9.7 化學腐蝕166
9.7.1 化學腐蝕的原理166
9.7.2 影響化學腐蝕的因素168
習題9169

第10章 半導體集成電路設計原理170
10.1 CMOS集成電路中的無源元件170
10.1.1 互連線170
10.1.2 電阻器172
10.1.3 電容器175
10.2 CMOS反相器177
10.2.1 CMOS反相器的結構178
10.2.2 CMOS反相器的特性179
10.3 基本單元電路181
10.3.1 CMOS邏輯門電路181
10.3.2 MOS傳輸門邏輯電路184
10.3.3 動態CMOS邏輯電路186
10.3.4 鎖存器和觸發器187
10.3.5 簡單數字集成系統設計介紹187
習題10188

第11章 半導體集成電路設計方法與製造工藝189
11.1 半導體集成電路設計方法189
11.1.1 半導體集成電路設計發展的各個階段189
11.1.2 當前集成電路設計的原則191
11.2 CMOS集成電路製造工藝簡介192
11.2.1 雙阱CMOS工藝的主要流程192
11.2.2 隔離技術198
11.3 CMOS版圖設計201
11.3.1 版圖設計方法201
11.3.2 版圖設計技巧201
11.3.3 版圖設計舉例202
習題11203
參考文獻204