异质结原理与器件

图书标准信息

• 作者 江剑平、孙成城 著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2010-07
• 版次 1
• ISBN 9787121111365
• 定价 68.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 389页
• 字数 685千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

《异质结原理与器件》简要介绍了异质结的基本概念和基础理论，系统论述了光电子器件的工作原理和模型、异质结构材料及制备工艺方法。全书共14章，包括异质结基本概念、异质结电学特性、异质结能带图、异质结光电特性、异质结制备、位错与弹性应变、宽带隙半导体材料、异质结激光器、超晶格与多量子阱、半导体发光二极管、半导体光检测器、Ⅳ族元素合金应变异质结、半导体太阳能电池和梯度带隙半导体。
《异质结原理与器件》深入浅出，图文并茂，内容翔实，对于从事半导体光电子器件的研究、开发和生产人员有很高的应用价值，同时也可作为高等院校本科生和研究生的教学参考书。

【目录】

第1章异质结基本概念
1.1异质结基本概念
1.2异质结基本关系式
1.3能带带阶的交换性和传递性
1.4反型异质结的主要公式
1.5同型异质结的主要公式

第2章异质结电学特性
2.1突变反型异质结
2.1.1影响尖峰势垒高度的因素
2.1.2扩散模型
2.1.3发射模型
2.1.4简单隧道模型
2.1.5界面复合模型
2.1.6隧道复合模型
2.2反型异质结的注入特性
2.2.1高注入特性
2.2.2超注入特性
2.3突变同型异质结
2.3.1发射模型
2.3.2扩散模型
2.3.3双Schottky二极管模型
2.4突变异质结电容和电压特性
2.4.1突变反型异质结
2.4.2突变同型异质结

第3章异质结能带图
3.1突变反型异质结能带图
3.1.1pN异质结能带图
3.1.2nP异质结能带图
3.2突变同型异质结能带图
3.2.1nN异质结能带图
3.2.2pP异质结能带图
3.3受界面态影响的能带图
3.3.1pN异质结能带图
3.3.2nP异质结能带图
3.3.3nN异质结能带图
3.3.4pP异质结能带图
3.4缓变异质结能带图
3.4.1pN异质结能带图
3.4.2nP异质结能带图
3.4.3nN异质结能带图
3.4.4pP异质结能带图

第4章异质结光电特性
4.1反型异质结光电特性
4.1.1垂直入射异质结
4.1.2平行入射异质结
4.2同型异质结光电特性
4.2.1垂直入射异质结
4.2.2平行入射异质结
4.3发光辐射跃迁

第5章异质结制备
5.1晶体结构
5.1.1金刚石结构
5.1.2闪锌矿结构
5.1.3纤锌矿结构
5.1.4氯化钠结构
5.2基本考虑
5.2.1晶格失配
5.2.2热失配
5.2.3内扩散
5.3制备方法
5.3.1液相外延（LPE）
5.3.2金属有机化学气相淀积（MOCVD）
5.3.3分子束外延（MBE）
5.3.4化学束外延（CBE）

第6章位错与弹性应变
6.1位错的概念
6.1.1位错概念的提出
6.1.2刃型位错
6.1.3Burgers矢量
6.1.4螺型位错
6.1.5混合型位错
6.1.6位错密度
6.2位错的运动
6.2.1位错的滑移
6.2.2位错的攀移
6.3位错的弹性应变和应力
6.3.1应力和应变分量
6.3.2位错的应力场
6.3.3位错的弹性应变能
6.3.4作用在位错上的力
6.3.5位错的线张力
6.3.6两平行位错间的相互作用
6.4实际晶体结构的位错
6.4.1实际晶体结构的单位位错
6.4.2堆垛层错
6.4.3不全位错
6.4.4位错反应及扩展位错
6.4.5Thompson四面体及记号
6.5位错的实验观测

第7章宽带隙半导体材料
7.1SiC半导体
7.1.1SiC的同质多型结构
7.1.2SiC的薄层外延
7.1.3SiC的掺杂
7.1.4SiC的氧化
7.1.5SiC的刻蚀
7.1.6SiC的欧姆接触
7.2Ⅲ族氮化物半导体
7.2.1GaN、AlN和InN的基本性质
7.2.2Ⅲ族氮化物的能带结构
7.2.3Ⅲ族氮化物的三元、四元合金
7.2.4Ⅲ族氮化物半导体的极化效应
7.2.5Ⅲ族氮化物薄层的外延生长
7.2.6外延生长Ⅲ族氮化物所用的衬底
7.2.7Ⅲ族氮化物的MOCVD生长
7.2.8Ⅲ族氮化物的MBE生长
7.2.9缓冲层的生长
7.2.10Ⅲ族氮化物的缺陷与掺杂
7.2.11Ⅲ族氮化物的欧姆接触
7.2.12Ⅲ族氮化物半导体异质结
7.3ⅡⅥ族化合物半导体
7.3.1ZnSe化合物半导体
7.3.2ⅡⅥ族化合物的点缺陷与自补偿现象

第8章异质结激光器
8.1异质结在激光器中的主要作用
8.1.1异质结的超注入效应
8.1.2异质结对载流子的限制作用
8.1.3异质结对光场的限制作用
8.1.4异质结的布拉格反射作用
8.1.5异质结的窗口效应
8.2激光器的材料
8.2.1化合物半导体的波长范围
8.2.2ⅢⅤ族二元化合物
8.2.3ⅢⅤ族三元化合物
8.2.4ⅢⅤ族四元化合物
8.2.5ⅣⅥ族化合物
8.3激光器的模式和波导
8.3.1对称三层介质平板波导
8.3.2非对称三层介质平板波导
8.3.3光强分布和限制因子
8.3.4波导机理分类
8.3.5在损耗（增益）介质中的传播
8.3.6纵向模式
8.3.7模式在端面上的反射率
8.4激光器的结构
8.4.1激光器条形结构
8.4.2增益波导激光器
8.4.3折射率波导激光器
8.4.4红光半导体激光器
8.4.5蓝绿光半导体激光器
8.4.6红外半导体激光器
8.4.7垂直腔面发射激光器
8.5激光器的可靠性
8.5.1晶体缺陷的影响
8.5.2腔面损伤退化
8.5.3欧姆接触退化和焊料变质
8.5.4InGaAsP/InP与GaAlAs/GaAs激光器退化因素的差别
8.5.5可靠性保证和加速寿命试验

第9章超晶格与多量子阱
9.1基本概念
9.1.1组分超晶格
9.1.2掺杂超晶格
9.1.3应变超晶格
9.2量子阱和超晶格的电子状态
9.2.1单量子阱中的电子状态
9.2.2二维电子气的态密度
9.2.3量子阱中载流子浓度的能量分布
9.2.4超晶格中的电子状态
9.2.5超晶格中电子的态密度
9.2.6超晶格中布里渊区的折叠
9.3量子阱和超晶格的光学特性
9.3.1量子阱中的跃迁选择定则
9.3.2量子阱中的激子效应
9.3.3超晶格的吸收光谱特性
9.3.4超晶格结构的折射率谱
9.3.5单原子层超晶格的光学特性
9.4量子阱激光器
9.4.1量子阱激光器的结构
9.4.2量子阱中载流子的收集与复合
9.4.3注入电流与增益
9.4.4增益与量子阱宽度的关系
9.4.5量子阱激光器的基本特性
9.5应变量子阱激光器
9.5.1应变量子阱的能带结构
9.5.2应变量子阱激光器的增益特性
9.5.3应变量子阱激光器
9.6新型量子阱激光器
9.6.1低维超晶格-量子线、量子点激光器
9.6.2量子级联激光器

第10章半导体发光二极管
10.1半导体LED的工作原理
10.1.1电子空穴对的辐射复合
10.1.2半导体内的非辐射复合
10.1.3半导体表面的非辐射复合
10.2半导体LED的基本结构
10.2.1同质结构
10.2.2异质结构
10.3LED的电学特性
10.3.1电流电压特性
10.3.2异质结构对LED的电学特性的影响
10.3.3二极管电压及温度对电学特性的影响
10.3.4LED的调制特性
10.4半导体LED的光学性质
10.4.1LED中的辐射跃迁（复合）
10.4.2PI特性和不同定义下的光发射效率
10.4.3温度对PI特性的影响
10.4.4LED的发射光谱
10.4.5LED发射光的逸出锥
10.4.6朗伯特（Lambertian）发射图
10.5提高LED内量子效率的措施
10.5.1采用晶格匹配的双异质结构
10.5.2选取适当的有源区掺杂浓度
10.5.3选取适当的限制层掺杂浓度
10.5.4控制pn结偏移的影响
10.5.5降低非辐射复合的影响
10.6提高LED光逸出效率的措施
10.6.1采用双异质结构
10.6.2LED管芯形状的选择
10.6.3采用电流扩展层
10.6.4采用电流阻挡（blocking）层
10.6.5接触电极形状和尺寸的选择
10.6.6采用透明衬底工艺
10.6.7采用抗反射光学膜
10.6.8反射接触和透明接触
10.6.9倒装结构
10.6.10采用环氧树脂圆拱封装
10.6.11采用分布布拉格反射器（DBR）
10.7不同材料系的LED
10.7.1GaAsP、GaAsP：N材料系LED
10.7.2AlGaInP/GaAs材料系LED
10.7.3GaInN/GaN材料系LED
10.7.4AlGaAs/GaAs材料系LED
10.8高亮度LED
10.8.1高亮度LED的光学性能
10.8.2高亮度LED的电学性能
10.9白光LED
10.9.1利用LED产生白光的方法
10.9.2产生白光用的波长转换材料
10.9.3几种不同材料和结构的白光LED
10.10有谐振腔的发光二极管（RCLED）
10.10.1概述
10.10.2RCLED的设计考虑
10.10.3发射波长为930nm的RCLED
10.10.4发射波长为650nm的RCLED
10.10.5大面积光子再利用LED
10.11光通信用的LED
10.11.1自由空间光通信用的LED
10.11.2光纤通信用的LED
10.12边发射超辐射LED

第11章半导体光检测器
11.1半导体光检测器的基本参数
11.1.1量子效率η和响应度R
11.1.2暗电流和噪声
11.1.3响应速度
11.2半导体光电导型光检测器
11.2.1光电导型光检测器的工作原理
11.2.2光电导型光检测器的内部增益
11.2.3光电导型光检测器的增益和带宽
11.2.4光电导型光检测器中的噪声
11.2.5nipi超晶格光电导型光检测器
11.3pn结光电二极管
11.4pin光电二极管
11.4.1pin结构和i层
11.4.2pin光电二极管的电流电压特性
11.4.3外量子效率和内量子效率
11.4.4频率响应
11.4.5噪声和信噪比
11.4.6异质结和波导型pin光电二极管
11.5雪崩光电二极管（APD）
11.5.1APD的工作原理与结构
11.5.2碰撞离化和离化系数
11.5.3雪崩倍增因子
11.5.4雪崩倍增和光电流电压特性
11.5.5器件的雪崩击穿
11.5.6频率响应
11.5.7APD的噪声和信噪比
11.5.8几种APD的实例
11.5.9新型、高性能APD
11.6特殊光电检测器
11.6.1光晶体管
11.6.2调制势垒光电二极管
11.6.3具有波长选择性的检测器
11.6.4谐振腔增强型光探测器
11.7量子结构红外光探测器
11.7.1ⅢⅤ族化合物半导体量子阱内的子带间跃迁的长波长红外探测器
11.7.2量子阱光电探测器的性能
11.7.3InAs/Ga1-xInxSb离隙型应变超晶格红外探测器
11.7.4Si/Si1-xGex量子阱红外探测器
11.7.5量子点红外探测器

第12章Ⅳ族元素合金应变异质结
12.1引言
12.2应变Si1-xGex/Si的基本性质
12.2.1应变Si1-xGex层内的应力
12.2.2Si1-xGex应变层的临界厚度
12.2.3Si1-xGex/Si应变超晶格的应变特性
12.3Si1-xGex/Si异质结的电子学性质
12.3.1Si1-xGex应变层的带隙和能带结构
12.3.2Si1-xGex/Si异质结的能带排列和能带带阶
12.3.3SiGe的散射机制和载流子迁移率
12.4Si1-xGex应变层的外延生长
12.4.1Si1-xGex薄层生长
12.4.2Ge的掺入和陡峭性
12.4.3含C的Si1-xGex的生长
12.5Si1-xGex薄层生长技术
12.5.1分子束外延（MBE）
12.5.2化学气相沉积（CVD）
12.5.3固相外延（SPE）
12.6SiGe合金层的掺杂
12.6.1MBE生长中的掺杂
12.6.2CVD生长时的掺杂
12.7Si1-xGex的金属欧姆接触
12.7.1SiGe合金的欧姆接触
12.7.2AlSiGe、TiSiGe欧姆接触
12.7.3SiGeC、GeC和SiC的金属接触
12.8Ⅳ族元素二元、三元合金的生长
12.8.1Si1-xGex合金的生长
12.8.2Si1-yCy合金层生长
12.8.3Si1-xyGexCy三元合金的生长
12.8.4弛豫SiGe上应变Si的生长
12.8.5αSiGe：H的生长
12.8.6Ge1-yCy和有关合金生长
12.8.7多晶SiGe薄膜的生长
12.9Si1-xGex/Si异质结的光电子学应用
12.9.1基本原理
12.9.2Si1-xGex的折射率
12.9.3Si1-xGex合金光电探测器
12.9.4量子阱光电二极管
12.9.5Si1-xGex发光二极管
12.9.6Si1-xGex合金的无源光子器件

第13章半导体太阳能电池
13.1前言
13.2太阳光谱与太阳常数
13.2.1太阳光谱
13.2.2太阳常数（大气质量数）
13.3同质结太阳能电池
13.3.1同质结太阳能电池的基本原理
13.3.2n/p型和p/n型两种结构的比较
13.3.3太阳能电池的伏安特性
13.4太阳能电池的性能参数
13.5太阳能电池的材料选择和设计考虑
13.5.1太阳能电池的材料选择
13.5.2太阳能电池的设计考虑
13.5.3实际效率的损失及补救措施
13.6异质结太阳能电池
13.7级联（多带隙结）太阳能电池
13.7.1级联太阳能电池的基本原理
13.7.2级联太阳能电池的连接结构
13.7.3级联太阳能电池的效率
13.7.4级联太阳能电池的材料
13.8量子阱太阳能电池
13.8.1量子阱太阳能电池的设计、材料和工艺
13.8.2量子阱太阳能电池的性能
13.8.3量子阱太阳能电池的电流电压特性
13.9ⅡⅥ族化合物半导体和无定型Si薄膜太阳能电池
13.9.1概述
13.9.2ⅡⅥ族半导体薄膜太阳能电池
13.9.3黄Cu矿半导体薄膜太阳能电池
13.9.4无定型Si薄膜太阳能电池
13.10带聚光器的太阳能电池
13.10.1太阳光聚光器
13.10.2太阳光聚光器的类型

第14章梯度带隙半导体
14.1引言
14.2梯度带隙半导体中的准电场和准磁场
14.2.1梯度带隙半导体中的准电场
14.2.2梯度带隙半导体中的准磁场
14.3梯度带隙半导体的物理特征
14.3.1梯度带隙半导体的能带图
14.3.2梯度带隙半导体的等效态密度和载流子浓度
14.3.3梯度带隙半导体中载流子的扩散与漂移
14.3.4梯度带隙半导体中非平衡载流子的输运
14.3.5梯度带隙半导体中的杂质态
14.4梯度带隙半导体的光学性质
14.4.1梯度带隙对吸收光谱的影响
14.4.2梯度带隙半导体的光荧光特性
14.4.3梯度带隙半导体中的再辐射和载流子输运
14.4.4梯度带隙半导体的阴极荧光
14.4.5梯度带隙半导体中ΔEg对光电导特性的影响
14.4.6梯度带隙半导体pn结中的光电现象
14.4.7梯度带隙半导体中的光电动势
14.4.8梯度带隙半导体中的光电磁效应
14.5梯度带隙半导体中载流子注入的特点
14.6化合物半导体中不同能谷间的跃迁
14.7梯度带隙半导体中的碰撞离化
14.8梯度带隙半导体pn结的频率特性
14.9梯度带隙半导体器件举例
14.9.1梯度带隙半导体太阳能电池
14.9.2梯度带隙雪崩光电二极管
14.9.3多层梯度带隙结构的碰撞雪崩离化光电二极管
14.9.4梯度带隙半导体光发射器件
14.9.5梯度带隙半导体像接收器
14.9.6梯度带隙半导体晶体管
14.9.7梯度带隙发射极的HBT
附录A基本物理常数表
附录B各种能量表达变换表
附录C惯用单位换算表
附录D英文缩略词英汉对照表