Guided-Wave Optoelectronics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Tamir, Theodor; Tamir; Tamir, Theodor

出品人:

页数:516

译者:

出版时间:1995-9-30

价格:USD 319.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780306451072

丛书系列:

图书标签:

• Optoelectronics
• Guided-Wave
• 光波导
• 光电
• 集成光学
• 光纤
• 传感器
• 通信
• 光学器件
• 微环谐振器
• 硅光子学
• 非线性光学

好的，以下是一份针对一本名为《Guided-Wave Optoelectronics》的图书的不包含其内容的图书简介，旨在详细描述一个不同主题的、技术性强的领域。 --- 《先进半导体器件物理与制造工艺：从基础理论到前沿应用》 导言：突破硅基极限的时代呼唤 在信息技术飞速发展的今天，我们对计算速度、能效和系统集成度的要求达到了前所未有的高度。传统基于硅的CMOS技术在摩尔定律趋缓的背景下面临严峻的物理极限。为了满足未来万亿级连接和超高密度计算的需求，材料科学与半导体物理学的边界正被不断拓宽。 本书《先进半导体器件物理与制造工艺：从基础理论到前沿应用》全面深入地探讨了超越传统硅基器件的下一代半导体技术。全书结构严谨，逻辑清晰，从最基础的量子力学和固体物理原理出发，逐步过渡到复杂的器件结构设计、先进的制造技术，以及面向特定应用的性能优化策略。我们力求为读者构建一个从原子尺度理解电子行为到宏观系统集成的完整知识框架。 第一部分：下一代半导体材料与载流子动力学 (深入理解新物理) 本部分专注于介绍那些在传统硅基材料中难以实现或效率低下的新型半导体系统，及其独特的载流子输运特性。 第1章：宽禁带半导体（WBG）的能带工程 本章详细分析了碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带材料的晶体结构、能带结构及其与传统硅基材料的对比。重点阐述了高电子迁移率晶体管（HEMT）中的二维电子气（2DEG）的形成机制、载流子浓度调控，以及在高温、高频工作条件下的可靠性问题。深入探讨了通过外延生长技术（如MOCVD和HVPE）控制晶体缺陷密度和界面质量的关键工艺窗口。 第2章：二维材料的量子限域效应 二维材料，如过渡金属硫化物（TMDs，例如 $ ext{MoS}_2, ext{WSe}_2$）和黑磷，因其原子级的厚度和极高的表面体积比，展现出巨大的潜力。本章从薛定谔方程在二维体系中的适用性开始，分析了激子动力学在这些材料中的增强效应。详细讨论了基于范德华异质结的器件结构（如隧道FETs和高频振荡器），以及实现稳定、低电阻的电学接触的挑战。 第3章：自旋电子学基础与非挥发性存储 区别于传统电荷电子学，自旋电子学利用电子的自旋自由度。本章构建了磁性隧道结（MTJ）的物理模型，重点解析了自旋转移矩（STT）和自旋轨道矩（SOT）驱动的磁化切换机理。针对磁阻随机存取存储器（MRAM）的能耗、开关速度和保持时间之间的权衡进行了量化分析，并展望了基于拓扑绝缘体的下一代自旋器件的潜力。 第二部分：先进器件结构与集成挑战 (精细化设计与制造) 本部分将理论知识应用于实际器件结构的设计与制造，着重于如何克服尺寸缩小带来的物理限制，并实现异质集成。 第4章：超小型晶体管的界面物理 随着晶体管尺寸进入纳米尺度，短沟道效应、量子隧穿效应变得不可避免。本章详细分析了FinFET、Gate-All-Around (GAA) FETs以及超薄体（UTB）晶体管中的电荷分布和电场控制能力。特别关注了高介电常数（High-k）栅氧化物和金属栅（Metal Gate）技术在降低栅极漏电流和提高阈值电压控制方面的作用及其界面钝化技术。 第5章：异质集成与先进封装技术 现代高性能计算系统需要集成不同功能（如逻辑、存储和射频）的芯片。本章探讨了III-V族半导体与硅基衬底的键合技术，特别是直接键合和混合键合的工艺流程。深入剖析了三维集成（3i）中的关键技术，如超薄晶圆处理、高密度混合键合（Hybrid Bonding）和TSV（Through-Silicon Via）的精密刻蚀与填充技术，以最小化互连延迟和功耗。 第6章：原子层沉积（ALD）与精确薄膜生长 ALD作为一种精确控制薄膜厚度和均匀性的关键技术，是制造先进器件的基础。本章详述了ALD的基本反应机理、脉冲序列设计，并针对不同材料体系（如高k介质、金属栅、二维材料前驱体）的反应物兼容性进行了深入讨论。分析了等离子体增强ALD（PEALD）在低温下沉积活性材料的能力及其在抗氧化层和界面修饰中的应用。 第三部分：特定应用领域的前沿技术 (面向未来的计算范式) 最后一部分将视角转向利用这些先进器件构建的新型计算范式，及其对半导体技术提出的更高要求。 第7章：神经形态计算的硬件实现 为模仿生物大脑的并行处理和高能效特性，本章研究了模拟和混合信号神经形态芯片的设计。详细分析了基于忆阻器（Memristor）的突触模型，包括其漂移机制、权重更新算法的硬件映射。对比了SRAM、RRAM和PCM等不同存储单元在实现可塑性、密度和耐久性方面的优劣，并探讨了脉冲神经网络（SNN）的硬件加速架构。 第8章：高效率能量收集与转换器件 随着物联网（IoT）的普及，器件的自供电能力变得至关重要。本章聚焦于高效的能量收集技术，特别是改进型光电探测器和热电发电机。讨论了利用量子点和钙钛矿材料设计的新型光伏电池在低光照环境下的性能提升策略。在热电方面，重点分析了如何通过纳米结构设计，在维持高电导率的同时有效降低热导率（声子散射增强），以提高塞贝克系数（Seebeck Coefficient）。 结论与展望 《先进半导体器件物理与制造工艺》全面覆盖了当前半导体领域最尖端的研究方向，为从事半导体物理、材料科学、微电子工程及系统集成的研究人员和工程师提供了坚实的理论基础和实用的工艺指导。本书强调材料、结构与功能之间的内在联系，旨在激发读者在现有硅基技术的约束下，探索更高效、更紧凑的未来计算平台的可能性。本书内容聚焦于材料、载流子动力学、先进制造工艺和新型计算范式，与光电子领域有本质区别，是理解下一代电子器件核心技术不可或缺的参考书。 --- 关键词： 宽禁带半导体 (WBG)，二维材料，自旋电子学，FinFET，GAA FET，异质集成，原子层沉积 (ALD)，神经形态计算，忆阻器，热电材料。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆