Semiconductor Physics and Devices (Fourth Edition) Nieman

: Contents: Introduction History of Semiconductors and Integrated Circuits Integrated Circuit (IC) Manufacturing References Part I Properties of Semiconductor Materials Chapter 1 Crystal Lattice Structure of Solids 1.0 Overview 1.1 Semiconductor Materials 1.2 Types of Solids 1.3 Space Lattice 1.4 Diamond Structure 1.5 Valence Bonds* 1.6 Defects and Impurities in Solids* 1.7 Growth of Semiconductor Materials 1.8 Summary Explanation of Important Terms Knowledge Points Review Questions Exercises References Chapter 2 Introduction to Quantum Mechanics 2.0 Overview 2.1 Basic Principles of Quantum Mechanics 2.2 Schrödinger Wave Equation 2.3 Applications of Schrödinger Wave Equation 2.4 Extensions of Atomic Wave Theory 2.5 Summary Explanation of Important Terms Knowledge Points Review Questions Exercises References Chapter 3 Introduction to Quantum Theory of Solids 3.0 Overview 3.1 Allowed and Forbidden Bands 3.2 Conduction of Electricity in Solids 3.3 Three-Dimensional Extension 3.4 Density of States Function 3.5 Statistical Mechanics 3.6 Summary Explanation of Important Terms Knowledge Points Review Questions Exercises References Chapter 4 Equilibrium Semiconductors 4.0 4.1 Carriers in Semiconductors 4.2 Doped Atoms and Energy Levels 4.3 Extrinsic Semiconductors 4.4 Statistical Distribution of Donors and Acceptors 4.5 Neutral State 4.6 Position of the Fermi Level 4.7 Summary Explanation of Important Terms Knowledge Points Review Questions Exercises References Chapter 5 Carrier Transport Phenomena 5.0 Overview 5.1 Drift Motion of Carriers 5.2 Carrier Diffusion 5.3 Impurity Gradient Distribution* 5.4 Hall Effect 5.5 Summary Explanation of Important Terms Knowledge Points Review Questions Exercises References Chapter 6 Nonequilibrium Excess Carriers in Semiconductors 6.0 Overview 6.1 Generation and Recombination of Carriers 6.2 Properties of Excess Carriers 6.3 Bipolar Transport 6.4 Quasi-Fermi Level* 6.5 Lifetime of Excess Carriers* 6.6 Surface Effects 6.7 Summary Explanation of Important Terms Knowledge Points Review Questions Exercises References Part II Fundamentals of Semiconductor Devices Chapter 7 pn Junction 7.0 Overview 7.1 Basic structure of pn junction 7.2 Zero bias 7.3 Reverse bias 7.4 Junction breakdown* 7.5 Non-uniformly doped pn junction 7.6 Summary Important terminology explanation Knowledge points Review questions Exercises References Chapter 8 pn junction diode 8.0 Overview 8.1 pn junction current 8.2 Generation of recombination current and large injection 8.3 Small signal model of pn junction* 8.4 Charge storage and diode transients* 8.5 Tunnel diode 8.6 Summary Important terminology explanation Knowledge points Review questions Exercises References Chapter 9 Metal semiconductors and semiconductor heterojunctions 9.0 Overview 9.1 Schottky barrier diode 9.2 Ohmic contact of metal semiconductors 9.3 Heterojunction 9.4 Summary Important terminology explanation Knowledge points Review questions Exercises References Chapter 10 Fundamentals of Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors 10.0 Overview 10.1 Two-terminal MOS structure 10.2 Capacitance-voltage characteristics 10.3 Basic working principle of MOSFET 10.4 Frequency limiting characteristics* 10.5 CMOS Technology 10.6 Summary Key Terms Explanation Knowledge Points Review Questions Exercises References Chapter 11 Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: Concept Development 11.0 Overview 11.1 Nonideal Effects 11.2 MOSFET Scaling Theory 11.3 Threshold Voltage Modification 11.4 Additional Electrical Characteristics* 11.5 Radiation and Hot Electron Effects 11.6 Summary Key Terms Explanation Knowledge Points Review Questions Exercises References Chapter 12 Bipolar Transistor 12.0 Overview 12.1 Working Principle of Bipolar Transistor 12.2 Distribution of Minority Carriers 12.3 Low Frequency Common Base Current Gain 12.4 Nonideal Effects 12.5 Equivalent Circuit Model 12.6 Upper Frequency Limit 12.7 Large Signal Switching* 12.8 Other Bipolar Transistor Structures 12.9 Summary Key Terms Explanation Knowledge Points Review Questions Exercises References Chapter 13 Junction Field Effect Transistor 13.0 Overview 13.1 JFET Concept 13.2 Device Characteristics* 13.3 Non-ideal factors * 13.4 Equivalent circuits and frequency limitations * 13.5 High electron mobility transistors 13.6 Summary Important terminology explanation Knowledge points Review questions