Semiconductor Physics (6th Edition)

This book discusses the basic knowledge of semiconductor physics in a comprehensive manner. The book has 13 chapters, and the main contents are: lattice structure and electronic state of semiconductors; impurity and defect energy levels; statistical distribution of carriers; carrier scattering and conductivity problems; generation, recombination and movement of non-equilibrium carriers; semiconductor surface and interface - including pn junction, metal semiconductor contact, semiconductor surface and MIS structure, semiconductor heterojunction; semiconductor light, heat, magnetism, piezoresistance and other physical phenomena and amorphous semiconductors. ? This book can be used as a textbook for students majoring in microelectronics technology and semiconductor devices in the field of electronic information engineering, and can also be used as a reference for scientific and technical personnel engaged in related majors. Main parameter symbol table? Chapter Electronic state in semiconductors 1.1 Lattice structure and bonding properties of semiconductors 1.1.1 Diamond structure and covalent bond? 1.1.2 Zinc blende structure and mixed bond? 1.1.3 Wurtzite structure? 1.2 Electronic state and energy band in semiconductors 1.2.1 Energy levels of atoms and energy bands of crystals 1.2.2 The state and energy band of electrons in semiconductors 1.2.3 Energy bands of conductors, semiconductors, and insulators 1.3 Effective mass of electrons in semiconductors? 1.3.1 Relationship between E(k) and k in semiconductors? 1.3.2 Average speed of electrons in semiconductors? 1.3.3 Acceleration of electrons in semiconductors? 1.3.4 Significance of effective mass? 1.4 Conductive mechanism of intrinsic semiconductors Holes 1.5 Cyclotron resonance 1.5.1 k-space isoenergy surface 1.5.2 Cyclotron resonance 1.6 Band structures of silicon and germanium 1.6.1 Conduction band structure of silicon and germanium 1.6.2 Valence band structure of silicon and germanium 1.7 Band structures of III-V compound semiconductors 1.7.1 Band structure of indium antimonide 1.7.2 Band structure of gallium arsenide 1.7.3 Band structures of gallium phosphide and indium phosphide 1.7.4 Band structure of mixed crystals 1.8 Band structure of II-VI compound semiconductors 1.8.1 Band structure of binary compounds 1.8.2 Band structure of mixed crystals 1.9 Bands of Si1-x Ge x alloys 1.10 Wide bandgap semiconductor materials 1.10.1 Lattice structure and band structure of SiC 1.10.2 Lattice structure and energy bands of GaN and AlN Exercises References Chapter 2 Impurity and defect energy levels in semiconductors 2.1 Impurity energy levels in silicon and germanium crystals 2.1.1 Substitutional impurities Interstitial impurities 2.1.2 Donor impurities, donor energy levels 2.1.3 Acceptor impurities, acceptor energy levels 2.1.4 Simple calculation of ionization energy of shallow energy level impurities 2.1.5 Compensation effect of impurities 2.1.6 Deep energy level impurities 2.2 Impurity energy levels in III-V compounds 2.3 Defect and dislocation energy levels 2.3.1 Point defects 2.3.2 Dislocations Exercises References Chapter 3 Statistical distribution of carriers in semiconductors 3.1 Density of states 3.1.1 Distribution of quantum states in k-space 3.1.2 Density of states 3.2 Fermi level and statistical distribution of carriers 3.2.1 Fermi distribution function 3.2.2 Boltzmann distribution function 3.2.3 Concentration of electrons in the conduction band and concentration of holes in the valence band 3.2.4 Carrier concentration product n0p0? 3.3 Carrier concentration of intrinsic semiconductor 3.4 Carrier concentration of impurity semiconductor 3.4.1 Electrons and holes on impurity energy levels 3.4.2 Carrier concentration of n-type semiconductor 3.5 Statistical distribution of carriers in general 3.6 Degenerate semiconductor 3.6.1 Carrier concentration of degenerate semiconductor? 3.6.2 Degenerate condition 3.6.3 Low temperature carrier freezing effect 3.6.4 Bandgap narrowing effect? ​​? 3.7 Probability of electron occupying impurity energy level 3.7.1 Solve the statistical distribution function? Exercise references Chapter 4 Conductivity of semiconductors Chapter 5 Nonequilibrium carriers? Chapter 6 pn junction Chapter 7 Contact between metal and semiconductor Chapter 8 Semiconductor surface and MIS structure Chapter 9 Semiconductor heterostructure Chapter 0 Optical properties and photoelectric and luminescence phenomena of semiconductors Chapter 1 Thermoelectric properties of semiconductors Chapter 2 Magnetic and piezoresistive effects of semiconductors Chapter 3 Amorphous semiconductors Appendix A Common physical constants and energy expression conversion table Appendix B Physical properties of semiconductor materials References