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半導體元件物理學第四版（上冊）

為了解決sio2半導體的問題，作者施敏,李義明,伍國珏 這樣論述：

最新、最詳細、最完整的半導體元件參考書籍   　　《半導體元件物理學》（Physics of Semiconductor Devices）這本經典著作，一直為主修應用物理、電機與電子工程，以及材料科學的大學研究生主要教科書之一。由於本書包括許多在材料參數及元件物理上的有用資訊，因此也適合研究與發展半導體元件的工程師及科學家們當作主要參考資料。   　　Physics of Semiconductor Devices第三版在2007 年出版後（中譯本上、下冊分別在2008 年及2009 年發行），已有超過1,000,000 篇與半導體元件的相關論文被發表，並且在元件概念及性能上有許多突破，顯

然需要推出更新版以繼續達到本書的功能。在第四版，有超過50% 的材料資訊被校正或更新，並將這些材料資訊全部重新整理。   　　全書共有「半導體物理」、「元件建構區塊」、「電晶體」、「負電阻與功率元件」與「光子元件與感測器」等五大部分：第一部分「半導體物理」包括第一章，總覽半導體的基本特性，作為理解以及計算元件特性的基礎；第二部分「元件建構區塊」包含第二章到第四章，論述基本的元件建構區段，這些基本的區段可以構成所有的半導體元件；第三部分「電晶體」以第五章到第八章來討論電晶體家族；第四部分從第九章到第十一章探討「負電阻與功率元件」；第五部分從第十二章到第十四章介紹「光子元件與感測器」。（中文版上冊

收錄一至七章、下冊收錄八至十四章，下冊預定於2022年12月出版）   第四版特色   　　1.超過50%的材料資訊被校正或更新，完整呈現和修訂最新發展元件的觀念、性能和應用。   　　2.保留了基本的元件物理，加上許多當代感興趣的元件，例如負電容、穿隧場效電晶體、多層單元與三維的快閃記憶體、氮化鎵調變摻雜場效電晶體、中間能帶太陽能電池、發射極關閉晶閘管、晶格—溫度方程式等。   　　3.提供實務範例、表格、圖形和插圖，幫助整合主題的發展，每章附有大量問題集，可作為課堂教學範例。   　　4.每章皆有關鍵性的論文作為參考，以提供進一步的閱讀。

半導體薄膜技術基礎

為了解決sio2半導體的問題，作者李曉干劉勐王奇 這樣論述：

本書對當前主要應用的薄膜技術及相關設備進行了深入淺出的介紹，主要包括作為最重要的半導體襯底的矽單晶材料學、薄膜基礎知識、PVD技術、CVD技術及其他相關的薄膜加工技術，在對各種技術進行介紹的同時，還對各種技術所應用的設備進行簡要介紹。本書提供配套電子課件。本   書作為半導體薄膜技術的入門書籍，既有薄膜技術的基本理論介紹，又提供了大量的設備基本結構知識，可以作為微電子等相關專業學生的教學參考書，對從事薄膜技術的工程技術人員而言，也可以作為相關的參考資料。 李曉幹，博士，畢業于英國里茲大學材料研究所，大連理工大學電子科學與技術系副教授。中國儀器儀錶協會感測器分會理事；全國氣、

濕敏專業委員會委員。主要研究方向為高性能半導體敏感材料，納米材料敏感電子學，感測器元件與檢測系統。 第1章緒論1 本章小結5 習題6 第2章矽單晶材料學7 2.1矽及其化合物的基本性質7 2.2矽的晶體結構13 2.3矽的生長加工方法16 2.4矽材料與器件的關係19 本章小結21 習題22 第3章薄膜基礎知識23 3.1薄膜的定義及應用23 3.2薄膜結構、缺陷及基本性質26 3.2.1薄膜的基本結構及缺陷26 3.2.2薄膜的基本性質29 3.3薄膜襯底材料的一般知識34 3.3.1玻璃襯底34 3.3.2陶瓷襯底35 3.3.3單晶體襯底36 3.3.4襯底清洗37

3.4薄膜的性能檢測簡介40 3.4.1薄膜的厚度檢測40 3.4.2薄膜的可靠性43 本章小結44 習題44 第4章氧化技術46 4.1二氧化矽（SiO2）薄膜簡介47 4.2氧化技術原理49 4.2.1熱氧化技術的基本原理50 4.2.2水汽氧化51 4.2.3濕氧氧化工藝原理52 4.2.4三種熱氧化工藝方法的優缺點53 4.3氧化工藝的一般過程54 4.4氧化膜品質評價58 4.4.1SiO2薄膜表面觀察法58 4.4.2SiO2薄膜厚度的測量58 4.5熱氧化過程中存在的一般問題分析61 4.5.1氧化層厚度不均勻61 4.5.2氧化層表面的斑點61 4.5.3氧化層的針孔62 4.

5.4SiO2氧化層中的鈉離子污染62 本章小結62 習題63 第5章濺射技術64 5.1離子濺射的基本原理64 5.1.1濺射現象64 5.1.2濺射產額及其影響因素65 5.1.3選擇濺射現象70 5.1.4濺射鍍膜工藝70 5.2濺射工藝設備72 5.2.1直流濺射台74 5.2.2射頻濺射台77 5.2.3磁控濺射79 5.3濺射工藝應用及工藝實例80 本章小結83 習題83 第6章真空蒸鍍技術84 6.1真空蒸鍍技術簡介84 6.2真空蒸鍍工藝的相關參數86 6.2.1工藝真空86 6.2.2飽和蒸氣壓88 6.2.3蒸發速率和沉積速率88 6.3真空蒸鍍源89 6.4真空蒸鍍設備9

0 6.4.1熱阻加熱式蒸鍍機（蒸發機）92 6.4.2電子束蒸發台94 本章小結96 習題97 第7章CVD技術98 7.1CVD技術簡介98 7.2常用CVD技術簡介99 7.3低壓化學氣相澱積（LPCVD）103 7.4PECVD107 7.5CVD系統的模型及基本理論115 7.6CVD工藝系統簡介117 7.6.1CVD的氣體源系統118 7.6.2CVD的品質流量控制系統118 7.6.3CVD反應腔室內的熱源119 本章小結119 習題119 第8章其他半導體薄膜加工技術簡介121 8.1外延技術121 8.1.1分子束外延121 8.1.2液相外延（LPE）123 8.1.3氣

相外延（VPE）124 8.1.4選擇外延（SEG）125 8.2離子束沉積和離子鍍126 8.3電鍍技術128 8.4化學鍍131 8.5旋塗技術131 8.6溶膠—凝膠法133 本章小結134 習題134 參考文獻134 矽積體電路無疑是這個時代所創造的奇跡之一，正是這種能將數以千萬計的元器件集成於一塊面積只有幾平方釐米的矽晶片上的能力，造就了今天的資訊時代。矽集成電路技術綜合應用了多種不同領域的科學技術成果。薄膜技術的應用就是人們開發新材料和新器件的研究結晶，通過不同的技術手段，在半導體材料上進行薄膜的生長、腐蝕，形成所需要的各種結構，實現設計器件的功能。半導體薄膜技

術已經成為矽積體電路製造工藝中不可或缺的重要一環。 半導體薄膜技術的發展幾乎涉及所有的前沿學科，而半導體薄膜技術的應用與推廣又滲透到各個學科及應用技術的領域中。為此，許多國家對半導體薄膜技術和薄膜材料的研究開發極為重視。從發展趨勢看，在科學發展日新月異的今天，大量具有各種不同功能的薄膜得到了廣泛的應用，薄膜作為一種重要的材料，在材料領域中佔據著越來越重要的地位。   目前，人們已經設計和開發出了多種不同結構和不同功能的薄膜材料，這些材料在化學分離、化學感測器、人工細胞、人工臟器、水處理等許多領域中，具有重要的潛在應用價值，被認為是21世紀膜科學與技術領域的重要發展方向之一。 本書主要介紹矽

單晶材料學、薄膜基礎知識、氧化技術、蒸發技術、濺射技術（PVD）、化學氣相澱積（CVD）技術及其他一些半導體薄膜加工技術。積體電路晶片的製造過程實際上就是在襯底上多次反復進行薄膜的形成、光刻和摻雜等工藝加工過程的組合。   在半導體工藝中，首要任務是解決薄膜加工工藝問題。積體電路技術的發展，要求製備薄膜的品種不斷增加，對薄膜的性能要求日益提高，新的薄膜製備方法也不斷湧現並逐漸成熟。本書主要介紹積體電路加工工藝過程中常用的薄膜製備技術，在介紹薄膜製備技術之前，對積體電路的發展歷程和今後的發展趨勢進行介紹，對積體電路製造中常用的襯底材料——矽的製備也進行詳細介紹，然後討論薄膜物理學。   在介紹每

一種薄膜製備工藝的過程中，還對各個製備工藝的設備原理進行簡單介紹。通過本書的學習，讀者可以掌握基本的半導體薄膜製備技術，瞭解薄膜製備工藝的特點和應用場所，瞭解不同薄膜製備工藝所製備薄膜的特點及相關測試方法，並對相關製造設備有一定瞭解，同時，還對部分相關設備的生產廠商進行簡要介紹。 …… 我們希望本書不僅成為一本簡單的教材，還可以成為廣大工程技術人員的一本參考手冊。由於半導體薄膜的技術內容非常豐富，本書不可能包含所有的薄膜技術，所以本書是以半導體薄膜技術的基礎研究為目的，在此基礎上再去深入研究各種薄膜製備技術，將不是很困難的事。 本書由李曉幹、王奇、劉猛共同編寫。其中，李曉幹主要編寫了緒論、

薄膜基礎知識、氧化技術和真空鍍膜技術，劉猛編寫了矽單晶材料學、CVD技術和其他半導體薄膜技術，王奇編寫了濺射工藝部分。全書由李曉幹、劉猛進行統稿。 由於半導體薄膜技術的發展日新月異，涉及的科學技術領域繁多，編寫者的水準有限，在編寫中存在錯誤在所難免，歡迎廣大讀者批評指正！ 作者 2018年1月