固态电子器件
solid state electronic device
利用固体内部电子运动原理制成的具有一定功能的电子器件。固体一般可分为绝缘体 、半导体和导体3类 。半导体的电学性能容易受各种环境因素如掺杂、光照等的控制，易于制成电子功能器件，因此绝大部分的固态电子器件是用半导体材料制成的，有时也称为半导体电子器件。半导体中可移动的带电粒子可为电子、空穴或离子。电子是带负电荷的粒子，空穴是带正电荷的准粒子，离子可带负或正电荷。离子导电的半导体在导电过程中伴有本身成分的化学变化，因而不宜作电子功能器件 。电子导电的半导体简称 N型半导体。空穴导电的半导体简称P型半导体 。锗 、硅半导体材料中掺入微量的磷、砷或锑就成为N型半导体 ；掺入微量的硼 、镓或铝 ，就成为P型半导体 。N型半导体和P型半导体连接起来就成为一个PN结。PN结是许多固态电子器件的基本单元结构。PN结具有整流特性，通电流时，一个方向的电阻很小，另一个方向的电阻很大。反向偏置时，PN结还可同一个电容器等效。
固态电子器件是20世纪40 年代发展起来的 。30 年代固体电子论的进展和40～50年代锗、硅材料工艺的进展，奠定了后半个世纪固态电 子器件飞速发展的基础 。1947 年 W.H.布喇顿和J.巴丁发明的第一个固态放大器点接触晶体管，是固态电子器件的发展过程中一个划时代的事件。固态电子器件种类繁多，应用十分广泛，从器件的结构来看，大致可分为两端器件（各种晶体二极管）和三端器件（各种晶体三极管）。此外还有一些特殊的器件，如晶闸管、电荷耦合器件、霍尔器件、温差致冷元件、波导器件以及传感器等。同真空电子器件相比，固态电子器件体积小、重量轻、功耗小、高可靠、易集成，可以实现电子系统的微型化，是现代集成电路的基础。除了用于大规模和超大规模集成电路，固态电子器件还广泛应用于其他各领域，如微波通信、红外探测 、光纤通信、固体成像、能量转换等。固态电子器件所用的材料主要是半导体硅和砷化镓材料。随着固体新材料的不断出现和工艺技术的不断成熟，新型固态电子器件也在不断出现，如各种超导器件、非晶态半导体器件以及超晶格量子构器件等。
图书信息
书 名: 固态电子器件
作者：（美）斯特里特曼，（美）巴纳里杰，何小威译
出版社：人民邮电出版社
出版时间： 2009-10-1
ISBN: 9787115202161
开本： 16开
定价: 75.00元
内容简介本书是介绍半导体器件工作原理的经典入门教材，其主要内容包括固体物理基础和半导体器件物理两大部分，同时也涵盖半导体晶体结构与材料生长技术、集成电路原理与制造工艺以及光电子器件与高频大功率器件等相关内容。
本书注重基本物理概念，强调理论联系实际，可作为高等院校电子信息类专业“固态器件与电路”专业基础课的教材，也可供相关领域的研究人员和技术人员参考。
作者简介Ben G.Streetman，IEEEE会士，美国国家工程院院士，美国艺术与科学院院士，美国电化学学会(ECS)会士。现任美国得克萨斯大学奥斯汀分校工学院院长和该校电机工程与计算机工程讲座教授，也是该校微电子研究中心的创始人和第一任主任（1984年～1996年）。Streetman教授的教学领域和研究兴趣主要涉及半导体材料与半导体器件。
图书目录第1章 晶体性质和半导体生长
1.1 半导体材料
1.2 晶格
1.2.1 周期结构
1.2.2 立方晶格
1.2.3 晶面与晶向
1.2.4 金刚石晶格
1.3 块状晶体生长
1.3.1 制备原材料
1.3.2 单晶的生长
1.3.3 圆片
1.3.4 掺杂
1.4 外延生长
1.4.1 外延生长的晶格匹配
1.4.2 汽相外延
1.4.3 分子束外延
小结
习题
参考读物
自我测验
第2章 原子和电子
2.1 物理模型介绍
2.2 重要实验
2.2.1 光电效应
2.2.2 原子光谱
2.3 玻尔模型
2.4 量子力学
2.4.1 几率和不确定性原理
2.4.2 薛定谔波动方程
2.4.3 势阱问题
2.4.4 隧穿
2.5 原子结构和元素周期表
2.5.1 氢原子
2.5.2 元素周期表
小结
习题
参考读物
自我测验
第3章 半导体能带和载流子
3.1 固体的结合力和能带
3.1.1 固体的结合力
3.1.2 能带
3.1.3 金属、半导体和绝缘体
3.1.4 直接禁带半导体和间接禁带半导体
3.1.5 能带结构随合金组分的变化
3.2 半导体中的载流子
3.2.1 电子和空穴
3.2.2 有效质量
3.2.3 本征材料
3.2.4 非本征材料
3.2.5 量子阱中的电子和空穴
3.3 载流子浓度
3.3.1 费米能级
3.3.2 平衡态下电子和空穴的浓度
3.3.3 载流子浓度对温度的依赖关系
3.3.4 杂质补偿和空间电荷的中性
3.4 载流子在电场和磁场中的运动
3.4.1 电导率和迁移率
3.4.2 漂移和电阻
3.4.3 温度和掺杂对迁移率的影响
3.4.4 高电场效应
3.4.5 霍尔效应
3.5 平衡态费米能级的不变性
小结
习题
参考读物
自我测验
第4章 半导体中的过剩载流子
4.1 光吸收
4.2 发光机理
4.2.1 光致发光
4.2.2 电致发光
4.3 载流子寿命和光导电性
4.3.1 电子和空穴的直接复合
4.3.2 间接复合与陷阱
4.3.3 稳态载流子产生；准费米能级
4.3.4 光导器件
4.4 载流子的扩散
4.4.1 扩散过程
4.4.2 载流子的扩散和漂移，内建电场
4.4.3 扩散和复合，连续性方程
4.4.4 稳态载流子注入和扩散长度
4.4.5 海恩斯－肖克莱实验
4.4.6 准费米能级的梯度
小结
习题
参考读物
自我测验
第5章 PN结
第6章 场效应晶体管
第7章 双极结型晶体管
第8章 光电器件
第9章 集成电路
第10章 高频和大功率器件
附录A 常用符号定义
附录B 物理常数以及转换系数
附录C 半导体材料的特性
附录D 导带状态密度的推导
附录E 费米－迪拉克统计的推导
附录F 在Si（100）上生长的干、湿热氧化层厚度随时间、温度变化的关系
附录G 杂质在Si中的固溶度
附录H Si和SiO2中杂质的扩散系数
附录I Si中注入深度和范围与入射能量之间的关系
自我测验题部分答案
索引
