Processing of Wide Band Gap Semiconductors pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:William Andrew Pub

作者:Pearton, S. J.

出品人:

页数:591

译者:

出版时间:2001-1

价格:$ 276.29

装帧:HRD

isbn号码:9780815514398

丛书系列:

图书标签:

Wide Bandgap Semiconductors
GaN
SiC
Power Electronics
Device Physics
Materials Science
Semiconductor Devices
High-Frequency Electronics
Thermal Management
Reliability

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具体描述

Wide bandgap semiconductors, made from such materials as GaN, SiC, diamond, and ZnSe, are undergoing a strong resurgence in recent years, principally because of their direct bandgaps, which give them a huge advantage over the indirect gap Sic. As an example, more than 10 million blue LEDs using this technology are sold each month, and new, high brightness (15 lumens per watt), long-life white LEDs are under development with the potential to replace incandescent bulbs in many situations. This book provides readers with a broad overview of this rapidly expanding technology, bringing them up to speed on new discoveries and commercial applications. It provides specific technical applications of key processes such as laser diodes, LEDs, and very high temperature electronic controls on engines, focusing on doping, etching, oxidation passivation, growth techniques and more.

好的，下面是一份针对您提供的书名《Processing of Wide Band Gap Semiconductors》的、内容详尽且不包含该书具体内容的图书简介。《半导体材料科学前沿：新一代器件结构与制造工艺》图书简介本书全面深入地探讨了当前半导体材料科学领域中，特别是面向下一代高性能电子与光电器件所必需的新型半导体材料体系的物理特性、材料合成以及先进的加工与集成技术。本书旨在为材料科学家、器件工程师以及相关领域的研究人员提供一个详尽的参考框架，覆盖从基础理论到尖端应用的多个层面。本书的结构围绕三大核心支柱展开：新型半导体材料体系的物理基础、先进的材料生长与表征技术，以及面向特定应用的集成与制造工艺。第一部分：新一代半导体材料的物理基础本部分首先回顾了传统硅基半导体材料的局限性，并系统性地介绍了当前被认为是颠覆性技术的几种新兴半导体材料体系的基本物理特性。宽带隙与超宽带隙材料的能带结构解析：深入分析了不同材料体系（如氮化物、氧化物以及特定III-V族化合物）的晶体结构、电子有效质量、载流子迁移率以及带隙能量对器件性能的影响。重点阐述了如何通过材料设计来调控能带结构，以实现更高的击穿电压、更低的导通电阻或更优的光电转换效率。载流子输运机制与界面效应：探讨了在微纳尺度下，载流子在这些新型材料中的输运行为，包括散射机制、陷阱态的形成与影响。特别关注了异质结界面处的物理现象，如二维电子气（2DEG）的形成、界面态密度（Dit）的精确测量与控制，这些是高性能晶体管和激光器设计的关键瓶颈。热力学与缺陷工程：材料的性能与热力学稳定性密不可分。本部分详细讨论了不同材料体系在高温、高功率工作条件下的热稳定性、相变风险以及关键元素的固溶与扩散行为。同时，系统阐述了如何通过精确的缺陷工程（如掺杂、辐照、退火）来优化材料的电学和光学特性，以满足特定器件的需求。第二部分：先进材料生长与表征技术本部分侧重于实现高性能器件所必需的高质量材料生长方法和精确的材料表征技术。外延生长技术革新：全面对比和分析了当前主流的外延生长技术，包括分子束外延（MBE）、金属有机化学气相外延（MOCVD）以及原子层沉积（ALD）。针对不同的材料体系，详细介绍了如何优化生长参数（温度、压力、组分控制）以获得原子级平整度的薄膜和精确的组分梯度。特别深入探讨了在非极性或高缺陷基底上实现高质量缓冲层的策略。先进原位（In-situ）监测：强调了实时、原位监测在控制复杂外延生长过程中的关键作用。详细介绍了反射高能电子衍射（RHEED）、光致发光（PL）和拉曼散射等技术如何被集成到反应腔内，用以实时反馈和控制薄膜的生长速率、应力状态和化学计量比。高精度材料表征：涵盖了从宏观到微观尺度的表征手段。包括高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）对晶体结构和界面的原子级成像；二次离子质谱（SIMS）对掺杂元素和杂质的深度剖析；以及先进的电学（如霍尔效应、DLTS）和光学（如光致发光、吸收光谱）测量方法，用于量化材料的载流子浓度、迁移率和带隙能量。第三部分：面向应用的集成与制造工艺本部分将材料科学与实际器件制造紧密结合，重点阐述了如何将高质量的半导体薄膜转化为功能强大的电子和光电器件。关键微纳加工技术：详细介绍了用于构建复杂三维器件结构的先进光刻技术（如EUV、纳米压印）以及高选择性、高深宽比的干法刻蚀技术（如反应离子刻蚀RIE、深硅刻蚀DRIE）。重点讨论了如何设计刻蚀工艺以最小化对敏感界面的损伤，并控制侧壁粗糙度。欧姆接触与肖特基接触的构建：接触的质量直接决定了器件的接触电阻和可靠性。本部分深入分析了不同金属/半导体体系的热力学匹配、界面反应，以及退火工艺对形成低阻抗欧姆接触和特定势垒高度肖特基接触的影响。探讨了快速热退火（RTA）在优化接触电阻中的应用。器件结构优化与可靠性：最后，本书将讨论如何将前述材料与工艺技术应用于实际器件的优化。这包括功率器件中的场板效应、MOS结构中的栅介质集成、以及光电器件中的波导结构设计。同时，对器件在实际工作环境下的长期可靠性问题进行了分析，如电迁移、自发光退化和热管理挑战。本书内容严谨、论述深入，覆盖了从基础研究到工业化应用的关键环节，为读者理解和推进下一代半导体技术的发展提供了坚实的理论和实践基础。