半导体工程导论

《半导体工程导论》第1章概述了半导体区别于其他固体的基本物理特性，这些特性是理解半导体器件工作原理的必要条件。第2章回顾了半导体材料，包括无机、化合物、有机半导体材料。同时，第2章也介绍了有代表性的绝缘体和导体的材料，它们是构成可以工作的半导体器件和电路所必不可少的组成部分。而这些器件和电路是在第3章概述的。第4章是关于半导体工艺的基础知识，并且用通俗的语言讨论了半导体制造中使用的方法、设备、工具和介质。在概述了半导体工艺技术之后，第5章讨论了主流半导体制造工艺中涉及的各单步工艺。第6章简要概述了半导体材料和工艺表征的基本原理。

   《半导体工程导论》适合半导体工程及相关领域的学生、研究人员和专业人士阅读。

 

Jerzy Ruzyllo是美国宾夕法尼亚州立大学电气工程与计算机科学学院的杰出名誉教授。他在1977年获得博士学位后于1984年加入宾夕法尼亚州立大学，并在波兰华沙理工大学任教。在他的职业生涯中，Ruzyllo博士积极参与半导体科学与工程领域的研究和教学。Ruzyllo博士是美国电气电子工程师学会 （IEEE）终身会士和美国电化学学会（ECS）会士。

前言

第1章 半导体特性

章节概述

1.1固体的导电性

1.1.1原子间的价键与导电性

1.1.2能带结构与导电性

1.2载流子

1.2.1电子与空穴

1.2.2产生与复合过程

1.2.3载流子的运动

1.3半导体以及外界的影响

1.3.1半导体和电场以及磁场

1.3.2半导体和光

1.3.3半导体和温度

1.4纳米尺度半导体

关键词

 

第2章 半导体材料

章节概述

2.1固体的晶体结构

2.1.1晶格

2.1.2 结构缺陷

2.2半导体材料系统的构成元素

2.2.1表面与界面

2.2.2薄膜

2.3无机半导体

2.3.1单质半导体

2.3.2化合物半导体

2.3.3纳米无机半导体

2.4材料选择标准

2.5有机半导体

2.6体单晶的形成

2.6.1CZ法生长单晶

2.6.2其他方法

2.7薄膜单晶的形成

2.7.1外延沉积

2.7.2晶格匹配和晶格失配的外延沉积

2.8衬底

2.8.1半导体衬底

2.8.2非半导体衬底

2.9薄膜绝缘体

2.9.1一般性质

2.9.2多用途薄膜绝缘体

2.9.3专用薄膜绝缘体

2.10薄膜导体

2.10.1金属

2.10.2金属合金

2.10.3非金属导体

关键词

 

第3章 半导体器件及其使用

章节概述

3.1半导体器件

3.2构建半导体器件

3.2.1欧姆接触

3.2.2势垒

3.3两端器件：二极管

3.3.1二极管

3.3.2金属-氧化物-半导体（MOS）电容器

3.4三端器件：晶体管

3.4.1晶体管概述

3.4.2晶体管种类

3.4.3MOSFET的工作原理

3.4.4互补金属-氧化物-半导体（CMOS）

3.4.5MOSFET的发展

3.4.6薄膜晶体管（TFT）

3.5集成电路

3.6图像显示和图像传感器件

3.7微机电系统（MEMS）与传感器

3.7.1MEMS/NEMS器件

3.7.2传感器

3.8可穿戴及可植入半导体器件系统

关键词

 

第4章 工艺技术

章节概述

4.1工艺角度看衬底

4.1.1晶圆衬底

4.1.2大面积衬底

4.1.3柔性衬底

4.1.4关于衬底的进一步讨论

4.2液相（湿法）工艺

4.2.1水

4.2.2特殊化学试剂

4.2.3晶圆干燥

4.3气相（干法）工艺

4.3.1气体

4.3.2真空

4.4半导体制造中的工艺

4.4.1热处理工艺

4.4.2等离子体工艺

4.4.3电子和离子束工艺

4.4.4化学工艺

4.4.5光化学工艺

4.4.6化学机械工艺

4.5污染控制

4.5.1污染物

4.5.2洁净环境

4.6工艺整合

关键词

 

第5章 制造工艺

章节概述

5.1图案定义方式

5.1.1自上而下工艺

5.1.2自下而上工艺

5.1.3图案的剥离工艺

5.1.4机械掩模

5.1.5印刷和印章转移

5.2自上而下工艺步骤

5.3表面处理

5.3.1表面清洗

5.3.2表面改性

5.4增材工艺

5.4.1增材工艺的特点

5.4.2氧化生长薄膜：热氧化硅法

5.4.3物理气相沉积（PVD）

5.4.4化学气相沉积（CVD）

5.4.5物理液相沉积（PLD）

5.4.6电化学沉积（ECD）

5.4.73D打印

5.5平面图案转移

5.5.1平面图案转移技术的实现

5.5.2光刻

5.5.3光刻中的曝光技术及工具

5.5.4电子束光刻

5.6减材工艺

5.6.1刻蚀工艺的特点

5.6.2湿法刻蚀

5.6.3蒸气刻蚀

5.6.4干法刻蚀

5.6.5去胶

5.7选择性掺杂

5.7.1扩散掺杂

5.7.2离子注入掺杂

5.8接触和互连工艺

5.8.1接触

5.8.2互连

5.8.3大马士革工艺（镶嵌工艺）

5.9组装和封装工艺

5.9.1概述

5.9.2封装工艺

5.9.3半导体封装技术概况

关键词

 

第6章 半导体材料与工艺表征

章节概述

6.1目的

6.2方法

6.3应用举例

关键词

参考文献