本书首先回顾了半导体材料的发展史，简述了半导体材料的生长机理和现代半导体材料制备与表征新技术；然后对元素半导体锗、硅单晶材料以及硅基异质结构材料的制备、物性及其在微电子、光伏电池和光电集成方面的应用做了概述；接着介绍以GaAs、InP为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物单晶衬底材料、超晶格量子阱、量子线和量子点材料及应用，宽禁带GaN基Ⅲ族氮化物异质结构材料和SiC单晶、外延材料及其相关器件应用；进而重点描述近年来得到迅速发展的以ZnO为代表的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的研究现状与发展趋势；最后分别介绍HgCdTe等半导体红外探测材料和金刚石与立方氮化硼半导体材料的最新研究进展。

本书可作为高等院校、科研院所从事电子科学与技术、微电子和光电子学、电子工程与材料科学等专业的研究生和科研工作者的参考读物。

前辅文
第一章 绪论
  1.1 半导体材料发展简史
  1.2 半导体材料功能结构的演进
   1.2.1 半导体三维结构材料
   1.2.2 半导体低维结构材料
   1.3 半导体材料生长动力学模式
   1.3.1 半导体材料生长方法概述
   1.3.2 块状半导体晶体生长动力学
   1.3.3 半导体异质结构材料外延生长动力学
   1.3.4 半导体纳米材料的气-液-固（VLS）反应生长动力学
   1.4 碳基材料——石墨烯与碳纳米管
   1.4.1 石墨烯
   1.4.2 碳纳米管
  参考文献
第二章 现代半导体材料制备和表征技术
  2.1 现代半导体材料制备技术
   2.1.1 引言
   2.1.2 分子束外延技术
   2.1.3 金属有机气相外延技术
   2.1.4 其他外延生长技术
  2.2 现代半导体材料表征技术
   2.2.1 引言
   2.2.2 扫描探针显微技术
   2.2.3 反射差分谱
   2.2.4 扫描近场光学显微镜
  参考文献
第三章 元素半导体材料锗和硅
  3.1 锗的制备技术和应用进展
   3.1.1 锗的研究和应用
   3.1.2 锗的基本性质
   3.1.3 金属锗的制备
   3.1.4 高纯锗的制备
   3.1.5 锗单晶的制备
  3.2 高纯多晶硅的制备技术
   3.2.1 硅的基本性质和应用
   3.2.2 金属硅的制备技术
   3.2.3 化学法制备多晶硅技术
   3.2.4 物理冶金法制备多晶硅技术
  3.3 微电子硅材料进展
   3.3.1 微电子硅材料的研究和应用
   3.3.2 大直径硅晶体的生长和加工
   3.3.3 晶体硅的缺陷工程和杂质工程
   3.3.4 外延硅薄膜的生长
   3.3.5 新型硅基薄膜
   3.3.6 纳米硅制备及其在纳电子的应用
   3.3.7 硅基发光和硅基光电子
  3.4 太阳能硅材料进展
   3.4.1 太阳能硅材料的研究及应用
   3.4.2 直拉硅单晶的生长和加工
   3.4.3 铸造多晶硅的生长和加工
   3.4.4 非晶硅薄膜的进展
   3.4.5 带硅的应用和进展
   3.4.6 纳米硅太阳能电池的应用
  参考文献
第四章 硅基异质结构材料
  4.1 引言
  4.2 硅基Ⅳ族异质结构材料
   4.2.1 SiGe合金材料
   4.2.2 自组装Ge量子点材料
   4.2.3 硅基Ge材料
   4.2.4 硅基GeSn和SiGeSn合金材料
  4.3 硅基化合物半导体材料
   4.3.1 硅基化合物半导体外延材料
   4.3.2 硅基键合型半导体材料
  参考文献
第五章 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料
  5.1 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体单晶材料
   5.1.1 引言
   5.1.2 Ⅲ-Ⅴ族化合物体单晶材料的主要生长技术简介
   5.1.3 GaAs体单晶材料
   5.1.4 InP体单晶材料
   5.1.5 GaP体单晶材料
   5.1.6 InAs体单晶材料
   5.1.7 GaSb体单晶材料
   5.1.8 其他Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体单晶材料简介
   5.1.9 主要Ⅲ-Ⅴ族化合物单晶材料的发展趋势
  5.2 半导体低维量子结构材料
   5.2.1 Ⅲ-Ⅴ族半导体多量子阱材料和器件
   5.2.2 量子级联材料和器件
   5.2.3 量子点材料和器件
  参考文献
第六章 Ⅲ族氮化物半导体材料
  6.1 引言
  6.2 Ⅲ族氮化物半导体的基本特征
   6.2.1 Ⅲ族氮化物的晶体结构
   6.2.2 Ⅲ族氮化物的极化特征
  6.3 Ⅲ族氮化物材料的制备
   6.3.1 GaN材料
   6.3.2 InN材料
   6.3.3 AlN、AlGaN合金生长及掺杂
  6.4 GaN基异质结构及相关器件
   6.4.1 AlGaN/GaN异质结构及相关器件
   6.4.2 AlN/GaN异质结构及相关器件
   6.4.3 AlInN/GaN异质结构及相关器件
  6.5 GaN基量子阱结构及相关器件
   6.5.1 InGaN/GaN量子阱结构及相关器件
   6.5.2 AlGaN/GaN量子阱结构及相关器件
   6.5.3 非极性和半极性氮化物量子阱结构及相关器件
  参考文献
第七章 SiC半导体材料
  7.1 SiC的结构和基本性质
  7.2 SiC单晶材料的研究进展
  7.3 升华法生长SiC单晶
   7.3.1 Lely法
   7.3.2 改进Lely法
   7.3.3 低微管密度、低位错密度SiC单晶生长探索
  7.4 不同导电类型SiC单晶生长
   7.4.1 半绝缘SiC单晶生长技术
   7.4.2 n型和p型SiC单晶生长技术
  7.5 溶液法和高温化学气相沉积法生长SiC单晶
   7.5.1 溶液法生长SiC单晶
   7.5.2 高温化学气相沉积(HTCVD)法生长SiC单晶
  7.6 SiC单晶加工技术
   7.6.1 外延对SiC衬底片的技术要求
   7.6.2 SiC单晶片的制备工艺路线
  参考文献
第八章 Ⅱ-Ⅵ族半导体材料
  8.1 ZnO的基本结构
  8.2 ZnO的基本性质
   8.2.1 ZnO半导体的晶格动力学性质
   8.2.2 ZnO半导体的光学性质
   8.2.3 ZnO半导体的电学性质
  8.3 ZnO单晶的制备技术
  8.4 ZnO薄膜的外延生长
   8.4.1 MOCVD生长ZnO薄膜
   8.4.2 MBE生长ZnO薄膜
   8.4.3 PLD生长ZnO薄膜
   8.4.4 磁控溅射生长ZnO薄膜
  8.5 ZnO薄膜的掺杂与性质
   8.5.1 ZnO中的本征点缺陷和非故意掺杂
   8.5.2 ZnO的n型掺杂
   8.5.3 ZnO的p型掺杂
   8.5.4 ZnO稀磁半导体
  8.6 ZnO基三元合金材料
   8.6.1 Zn1-xMgxO合金
   8.6.2 Zn1-xCdxO合金
   8.6.3 Zn1-xBexO合金
   8.6.4 ZnO1-xXx合金
  8.7 ZnO基低维结构材料
   8.7.1 ZnO低维纳米材料的制备方法
   8.7.2 ZnO低维纳米材料的性质
  8.8 其他Ⅱ-Ⅵ族半导体材料及其合金材料
   8.8.1 Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料的制备与掺杂
   8.8.2 Ⅱ-Ⅵ族化合物的光学性质
   8.8.3 ZnSe基化合物半导体异质结构
   8.8.4 ZnSe发光器件的寿命限制
   8.8.5 Ⅱ-Ⅵ族半导体的其他应用
  参考文献
第九章 红外半导体材料
  9.1 概述
   9.1.1 引言
   9.1.2 HgCdTe和相关光电传感材料和器件发展概况
  9.2 能带结构
   9.2.1 窄禁带半导体能带结构概述
   9.2.2 能带参数
  9.3 光学和电学性质
   9.3.1 光学性质
   9.3.2 输运性质
  9.4 红外光电探测器
   9.4.1 光电导器件
   9.4.2 光伏器件
  9.5 相关红外材料
   9.5.1 半导体低维结构红外材料
   9.5.2 热敏红外材料
   9.5.3 红外光学薄膜
  参考文献
第十章 半导体金刚石和立方氮化硼材料
  10.1 引言
  10.2 金刚石的结构和性能
  10.3 单晶金刚石的合成
   10.3.1 金刚石的化学气相沉积
   10.3.2 原子级表面金刚石薄膜的生长
   10.3.3 单晶金刚石的高速生长
  10.4 金刚石中的杂质和半导体掺杂
   10.4.1 p型掺杂
   10.4.2 n型掺杂
  10.5 金刚石的表面和界面性质
   10.5.1 氢终端金刚石表面
   10.5.2 氧终端金刚石表面
   10.5.3 金属/半导体金刚石接触
  10.6 半导体金刚石器件
   10.6.1 功率器件
   10.6.2 光电器件
   10.6.3 半导体金刚石异质结
   10.6.4 金刚石的其他应用
  10.7 立方氮化硼的结构、性质及制备方法
   10.7.1 氮化硼的结构
   10.7.2 立方氮化硼的基本性质及应用前景
   10.7.3 立方氮化硼薄膜的制备及表征
  10.8 立方氮化硼薄膜的研究进展
   10.8.1 立方氮化硼薄膜的应力弛豫及厚膜制备
   10.8.2 立方氮化硼薄膜的界面微结构研究
   10.8.3 立方氮化硼薄膜的异质外延生长
   10.8.4 立方氮化硼薄膜的力学性质研究
   10.8.5 立方氮化硼薄膜的电学及光学性质研究
  10.9 总结和展望
  参考文献
版权

材料科学与工程著作系列

“十一五”期间国家重点图书