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半导体科学与技术(第二版)


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半导体科学与技术(第二版)
  • 书号:9787030514561
    作者:何杰,夏建白
  • 外文书名:
  • 丛书名:半导体科学与技术丛书
  • 装帧:圆脊精装
    开本:B5
  • 页数:1368
    字数:1680
    语种:zh-Hans
  • 出版社:科学出版社
    出版时间:2017-06-26
  • 所属分类:
  • 定价: ¥380.00元
    售价: ¥304.00元
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本书第一版自2006年出版以来,受到了广大读者的欢迎。第二版在原来基础上仍然延续第一版的体例和风格,内容增加到30章,并且分为物理篇、材料篇和器件篇,涵盖半导体科学与技术的方方面面。参与写作的作者均为长年工作在该领域第一线的专家学者(包括第一版的作者),介绍了所从事领域的国内外发展动态、自己的工作以及对将来的展望,并附有最新的参考文献以便广大(特别是青年科技工作者)能尽快地进入该领域,加强相互间的学术交流,做出创新性的成果。同时,为科技管理干部提供一个半导体科学技术研究领域的全貌,利于其做出科学合理的规划和管理。
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    物理篇
    第1章 半导体量子相干和调控 3
    1.1 导言 3
    1.2 实现量子计算物理系统的基本要求 4
    1.3 半导体中的电子自旋退相时间 5
    1.4 Loss-DiVincenzo的量子点方案 8
    1.5 Kane的硅基半导体方案 11
    1.6 金刚石NV色心量子方案 13
    1.7 自旋场效应晶体管 16
    1.8 全光学技术的自组装量子点量子计算方案 21
    1.9 半导体量子光源 26
    参考文献 31
    第2章 半导体自旋电子学 35
    2.1 导言 35
    2.2 自旋注入与自旋检测 37
    2.2.1 半导体自旋场效应晶体管 37
    2.2.2 自旋注入的标准模型:F/N结 38
    2.2.3 自旋的光注入 39
    2.2.4 自旋的光学检测 39
    2.2.5 磁性半导体自旋的电注入 40
    2.2.6 自旋的电学检测 42
    2.2.7 铁磁金属自旋的电注入 44
    2.2.8 自旋注入的界面工程 44
    2.2.9 半金属自旋的电注入 45
    2.2.10 基于二维层状材料的自旋器件 46
    2.2.11 拓扑绝缘体自旋的电注入 47
    2.2.12 自旋霍尔效应器件 49
    2.2.13 自旋弛豫 50
    2.3 自旋调控 50
    2.3.1 电场对自旋的调控 50
    2.3.2 离子液体辅助的电场调控 53
    2.3.3 光场对自旋的调控 54
    2.3.4 热梯度场对自旋的调控 54
    2.4 稀磁半导体 54
    2.4.1 传统稀磁半导体 55
    2.4.2 室温稀磁半导体 56
    2.4.3 稀磁拓扑绝缘体 58
    2.5 小结与展望 59
    参考文献 60
    第3章 半导体纳米结构在光电器件中的应用 69
    3.1 纳米线的生长 69
    3.1.1 VLS生长 69
    3.1.2 径向异质结构的纳米线生长 71
    3.1.3 轴向异质结构的纳米线生长 72
    3.1.4 合金和掺杂纳米线生长 74
    3.1.5 无催化剂的ZnO纳米线生长 76
    3.1.6 无催化剂的位置控制的ZnO纳米线生长 78
    3.1.7 无催化剂的成分控制的ZnO和GaN纳米线生长 80
    3.1.8 无催化剂的III-V族纳米线生长 81
    3.1.9 纳米线的低温湿化学生长 82
    3.2 半导体纳米线的器件应用 82
    3.2.1 发光器件LED 82
    3.2.2 纳米线激光器 89
    3.2.3 太阳电池 95
    3.3 小结 98
    参考文献 99
    第4章 二维材料 100
    4.1 导言 100
    4.1.1 石墨烯 101
    4.1.2 硅烯 103
    4.1.3 石墨炔 104
    4.1.4 黑磷 106
    4.1.5 二维过渡金属硫属化物 107
    4.2 二维半导体材料的电子结构和带阶 110
    4.3 石墨炔的电子结构和光学性质 116
    4.4 硅烯纳米带的输运特性及磁阻效应 122
    4.5 二维材料的大规模生长 126
    4.5.1 机械剥离法 127
    4.5.2 水热法 127
    4.5.3 溶液剥离法 128
    4.5.4 电化学法及超声法 129
    4.5.5 化学气相沉积法 129
    4.6 新型二维半导体光电器件 132
    4.6.1 二维半导体光电器件 133
    4.6.2 新型二维半导体异质结光电器件 135
    4.6.3 研究展望 138
    4.7 应力对二维材料性能的调控 138
    4.8 掺杂二维合金的生长、物性和器件研究 141
    参考文献 144
    第5章 表面等离激元光子学 147
    5.1 表面等离激元光子学概述 147
    5.1.1 金属的介电常数与等离激元 148
    5.1.2 低维金属结构中的表面等离激元 150
    5.1.3 表面等离激元的主要应用 156
    5.2 表面等离激元纳米波导和光子回路 158
    5.2.1 表面等离激元的激发和探测 159
    5.2.2 表面等离激元的模式和传播 161
    5.2.3 表面等离激元的发射 165
    5.2.4 等离激元逻辑器件 167
    5.2.5 其他等离激元光子器件及集成 169
    5.3 表面增强拉曼散射 171
    5.3.1 球形金属纳米颗粒之间的纳米间隙 173
    5.3.2 非球形金属纳米结构中的纳米间隙 174
    5.3.3 针尖与基底之间的纳米间隙 175
    5.4 耦合结构中的表面等离激元 178
    5.4.1 局域表面等离激元的耦合 178
    5.4.2 局域表面等离激元共振的圆二色和非线性效应 182
    5.4.3 局域表面等离激元与激子的强相互作用 184
    5.4.4 耦合结构中的增强光学力 186
    5.5 表面等离激元共振传感 188
    5.5.1 表面等离激元共振传感 188
    5.5.2 局域表面等离激元共振传感 190
    5.5.3 高灵敏局域表面等离激元共振传感 193
    5.5.4 表面等离激元传感应用 194
    参考文献 196
    材 料 篇
    第6章 半导体硅材料 207
    6.1 硅材料的历史和发展 208
    6.2 集成电路用硅材料 211
    6.2.1 集成电路用直拉硅单晶 211
    6.2.2 大直径硅单晶的晶体生长 213
    6.2.3 大直径硅单晶的缺陷工程 216
    6.2.4 大直径硅单晶的外延 220
    6.2.5 硅基薄膜材料 222
    6.3 太阳电池用硅材料 226
    6.3.1 太阳电池用硅材料的研究 226
    6.3.2 太阳级多晶硅 229
    6.3.3 太阳电池用铸造多晶硅 230
    6.3.4 太阳电池用非晶硅薄膜 232
    6.3.5 太阳电池用多晶硅薄膜 235
    6.3.6 太阳电池用带硅材料 238
    6.4 光电子用硅材料 239
    6.4.1 硅晶体位错发光 240
    6.4.2 多孔硅发光 242
    6.4.3 硅基纳米硅发光 244
    6.4.4 纳米硅丝/硅管 246
    6.4.5 硅基化合物半导体材料 249
    参考文献 249
    第7章 石墨烯材料 252
    7.1 引言 252
    7.2 石墨烯的制备方法 253
    7.2.1 机械剥离法 254
    7.2.2 碳化硅单晶外延法 255
    7.2.3 过渡金属单晶衬底外延法 256
    7.2.4 过渡金属多晶薄膜衬底外延法 257
    7.2.5 氧化还原法 258
    7.2.6 碳纳米管剖开法制备石墨烯纳米带 259
    7.3 石墨烯材料的物理特性 260
    7.3.1 石墨烯独特的电子结构 260
    7.3.2 石墨烯的电子输运特性 262
    7.3.3 石墨烯的其他物理特性 265
    7.4 石墨烯的应用前景 266
    7.4.1 石墨烯晶体管 266
    7.4.2 石墨烯集成电路 266
    7.4.3 柔性透明电极 267
    7.4.4 超级电容器 267
    7.4.5 气体分子传感器 268
    7.4.6 生物方面应用 268
    7.5 类石墨烯的其他二维原子晶体材料 268
    7.5.1 硅烯、锗烯 269
    7.5.2 过渡金属硫族化合物 270
    7.6 小结与展望 270
    参考文献 271
    第8章 SiC晶体:物性及其应用 275
    8.1 SiC晶体结构 276
    8.2 SiC材料物理和化学性质 277
    8.2.1 力学性质 278
    8.2.2 热学性质 278
    8.2.3 化学性质 278
    8.2.4 电学性质 278
    8.2.5 光学性质 278
    8.2.6 热膨胀性能 281
    8.2.7 常见 SiC晶型的特征拉曼光谱频率 282
    8.3 SiC晶体新物性 284
    8.3.1 半绝缘型 4H-SiC晶体作为新型的非线性中红外光学晶体 284
    8.3.2 SiC晶体中缺陷引入磁性 286
    8.4 SiC单晶生长方法 287
    8.4.1 物理气相传输法 287
    8.4.2 高温气相沉积法 291
    8.4.3 液相法 292
    8.5 SiC晶体的缺陷 293
    8.5.1 微管 293
    8.5.2 多型性 293
    8.5.3 包裹物 294
    8.5.4 平面六方空洞 294
    8.5.5 杂晶 294
    8.5.6 堆垛层错和位错 294
    8.6 SiC晶体的应用 295
    8.6.1 SiC基高亮度发光二极管 295
    8.6.2 SiC基电力电子器件 296
    8.6.3 SiC基射频微波器件 298
    8.6.4 SiC外延石墨烯器件 298
    8.6.5 SiC晶体的宝石应用 300
    8.7 SiC晶体及器件产业化发展现状 301
    8.8 SiC晶体未来发展趋势 302
    参考文献 304
    第9章 锑化物光电子材料与器件 308
    9.1 锑化物材料学基础 308
    9.1.1 锑化物半导体材料简介 308
    9.2 锑化物红外光电器件基本原理及进展 310
    9.2.1 GaSb 单晶与外延衬底材料 310
    9.2.2 超晶格材料与第三代红外焦平面探测器 311
    9.3 国内研究现状 333
    9.4 未来发展趋势 334
    参考文献 335
    第10章 有机半导体 345
    10.1 有机半导体概论 345
    10.1.1 有机半导体概念 345
    10.1.2 有机半导体材料 346
    10.1.3 有机半导体材料中的电子过程 347
    10.2 有机电致发光 349
    10.2.1 有机电致发光概述 350
    10.2.2 有机电致发光材料 350
    10.2.3 有机发光器件 358
    10.2.4 有机电致发光展望 359
    10.3 有机太阳能电池 359
    10.3.1 有机薄膜太阳能电池 360
    10.3.2 有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池 364
    10.3.3 有机太阳能电池的展望与挑战 366
    10.4 有机场效应晶体管 367
    10.4.1 有机场效应晶体管发展概述 367
    10.4.2 有机场效应晶体管的制备技术 368
    10.4.3 有机场效应晶体管材料 372
    10.4.4 展望 375
    10.5 有机存储 375
    10.5.1 有机电存储发展概述 376
    10.5.2 有机光存储 379
    10.5.3 有机存储的挑战 383
    10.6 有机传感 383
    10.6.1 时间分辨光学成像技术 384
    10.6.2 双光子荧光显微镜 387
    10.6.3 光声成像 390
    10.7 有机激光 392
    10.7.1 有机激光器件 393
    10.7.2 有机激光材料 397
    10.7.3 展望 400
    参考文献 400
    第11章 SOI材料 411
    11.1 引言 411
    11.2 绝缘体上硅(SOI)简介 412
    11.2.1 绝缘体上硅的定义与主要优势 412
    11.2.2 SOI技术的发展历史 413
    11.3 SOI晶片的制备方法 414
    11.3.1 离子束合成技术 414
    11.3.2 键合(Bonding)技术 415
    11.3.3 智能剥离技术(Smart cut)416
    11.3.4 原子层剥离技术 - 吸附剥离(Simsplit)技术 417
    11.4 SOI技术发展新趋势 419
    11.4.1 绝缘体上锗硅(SGOI)材料的制备 419
    11.4.2 绝缘体上应变硅(sSOI)材料的制备 421
    11.4.3 绝缘体上锗(GOI)材料的制备 421
    11.4.4 绝缘体上化合物(III-VOI)材料的制备 422
    11.5 SOI 材料及其MOSFET器件性能表征 423
    11.5.1 硅薄膜厚度表征 423
    11.5.2 硅薄膜晶体质量表征 428
    11.5.3 硅薄膜载流子寿命表征 432
    11.6 SOI材料技术应用 437
    11.6.1 高性能射频应用 437
    11.6.2 抗辐照器件 438
    11.6.3 耐高温器件 438
    11.6.4 低压低功耗电路 438
    11.6.5 无电容动态随机存储器 439
    11.6.6 光互连与光纤通信 440
    11.7 小结与展望 442
    参考文献 442
    器件篇
    第12章 宽禁带半导体光电子器件 451
    12.1 发光二极管 452
    12.1.1 III 族氮化物蓝光 LED 452
    12.1.2 硅衬底GaN基 LED 技术 455
    12.1.3 基于LED的半导体照明技术 458
    12.1.4 AlGaN基紫外LED 462
    12.2 激光二极管(laser diode, LD)465
    12.2.1 法布里-珀罗(F-P)型激光器 467
    12.2.2 分布反馈III族氮化物半导体激光器 469
    12.2.3 垂直腔面发射III族氮化物半导体激光器 472
    12.3 紫外探测器(UV photodetector)475
    12.3.1 可见光盲GaN紫外光电探测器 476
    12.3.2 日盲AlGaN基紫外探测器 478
    12.3.3 SiC紫外单光子探测器 480
    参考文献 484
    第13章 宽禁带半导体电子器件与材料 489
    13.1 引言 489
    13.2 GaN电子器件及材料 490
    13.2.1 用于电子器件的GaN及其异质结材料 491
    13.2.2 GaN微波毫米波功率器件进展 492
    13.2.3 GaNHEMT频率特性的提升和超高速器件进展 497
    13.2.4 高压电力电子器件进展 499
    13.2.5 氮化物电子器件存在问题及发展方向 504
    13.3 SiC电子器件及材料 505
    13.3.1 SiC外延材料 506
    13.3.2 功率二极管 507
    13.3.3 金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET) 508
    13.3.4 双极型晶体管(BJT) 511
    13.3.5 结型场效应晶体管(JFET) 512
    13.3.6 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 513
    13.3.7 SiC电子器件存在问题及发展方向 514
    13.4 Ga2O3材料和电子器件 515
    13.4.1 β- Ga2O3体单晶材料的制备和性质 516
    13.4.2 β-Ga2O3薄膜的外延生长 518
    13.4.3 β-Ga2O3电子器件的研究进展 521
    13.5 金刚石材料和电子器件 522
    13.5.1 金刚石材料的制备、掺杂和电学特性 522
    13.5.2 金刚石电子器件的研究进展 525
    13.5.3 器件和材料存在的问题 529
    13.6 本章总结 530
    参考文献 530
    第14章 氮化物发光二极管 548
    14.1 导言 548
    14.2 发光二极管发展概况 548
    14.3 发光二极管的工作原理 549
    14.4 氮化物发光二极管面临的基本科学技术问题 550
    14.4.1 异质外延 550
    14.4.2 p型掺杂及研究进展 553
    14.4.3 量子局限斯塔克效应 556
    14.4.4 绿光带隙(green gap)557
    14.4.5 多量子阱中的载流子输运 558
    14.4.6 droop效应 558
    14.5 氮化物发光二极管量子效率提升技术 560
    14.5.1 内量子效率提升技术 560
    14.5.2 光提取效率提升技术 563
    14.5.3 电流注入效率提升技术 567
    14.6 新型发光二极管技术 569
    14.6.1 纳米柱发光二极管 569
    14.6.2 量子点发光二极管 571
    14.6.3 表面等离激元耦合增强发光二极管 573
    14.6.4 基于石墨烯缓冲层的氮化物范德华外延 575
    14.6.5 新型低维结构氮化镓发光器件 579
    14.7 小结与展望 582
    参考文献 582
    第15章 射频系统与射频集成电路设计 587
    15.1 引言 587
    15.1.1 射频定义 588
    15.1.2 射频通信系统 588
    15.2 射频系统组成 596
    15.2.1 射频发射机组成 596
    15.2.2 直接解调式接收机结构 597
    15.2.3 超外差结构 598
    15.3 射频集成电路设计专用知识 598
    15.3.1 传输线效应 599
    15.3.2 史密斯圆图及其应用 600
    15.3.3 S 参数 601
    15.4 射频 IC工艺 602
    15.4.1 单质与异质双极结型晶体管工艺 603
    15.4.2 射频CMOS工艺 604
    15.4.3 GaAs MESFET与HEMT工艺 604
    15.5 射频 IC设计工程 606
    15.5.1 射频IC设计环境 606
    15.5.2 射频IC设计工具 606
    15.5.3 射频IC实现 606
    15.5.4 射频IC测试 607
    15.6 主要射频IC设计 608
    15.6.1 调制器 608
    15.6.2 功率放大器 608
    15.6.3 低噪声放大器 610
    15.6.4 混频器 614
    15.6.5 可变增益中频放大器 615
    15.6.6 解调器 618
    15.6.7 频率合成器 618
    15.7 单片集成发射接收机芯片 621
    15.7.1 低占空比的跳时超宽带通信射频发射机的系统方案 621
    15.7.2 数字广播接收机芯片 622
    15.8 总结 625
    参考文献 625
    第16章 功率半导体器件与功率集成电路 627
    16.1 功率半导体器件的定义与发展简史 627
    16.2 功率二极管和功率开关器件 628
    16.2.1 功率二极管 628
    16.2.2 功率双极型开关器件 631
    16.2.3 功率MOSFET器件 633
    16.2.4 IGBT和MCT 640
    16.2.5 SiC功率开关器件 652
    16.2.6 GaN功率开关器件 659
    16.3 功率集成电路与集成功率模块 669
    16.3.1 功率集成电路 669
    16.3.2 RESURF 理论 671
    16.3.3 超结LDMOS结构 672
    16.3.4 SOI高压集成技术 677
    16.3.5 BCD工艺技术及功率封装技术 679
    16.3.6 智能功率模块 682
    参考文献 682
    第17章 太阳电池 699
    17.1 导言 699
    17.2 太阳电池工作原理和效率 700
    17.3 晶体硅太阳电池 701
    17.3.1 常规晶硅太阳电池 701
    17.3.2 异质结硅太阳电池(HJS 或 HIT)705
    17.3.3 梳状全背接触硅太阳电池 711
    17.4 III-V族化合物太阳电池 712
    17.4.1 III-V族化合物太阳电池的特点 712
    17.4.2 单结GaAs太阳电池 713
    17.4.3 多结叠层III-V族太阳电池 714
    17.4.4 聚光多结叠层III-V族太阳电池 716
    17.4.5 III-V族太阳电池研发的新动向 718
    17.5 无机薄膜太阳电池 720
    17.5.1 硅基薄膜太阳电池 721
    17.5.2 铜铟镓硒(CIGS)太阳电池 726
    17.5.3 碲化镉薄膜太阳能电池 730
    17.6 染料敏化,有机和有机{无机复合太阳电池 732
    17.6.1 染料敏化太阳电池 732
    17.6.2 有机太阳电池 735
    17.6.3 钙钛矿薄膜太阳电池 739
    17.7 其他新型太阳电池 747
    17.7.1 多结叠层太阳电池 747
    17.7.2 量子点太阳电池 747
    17.7.3 过渡金属氧化物半导体太阳电池 748
    17.7.4 中间带太阳电池 749
    17.8 展望 751
    参考文献 752
    第18章 高速光电子器件 758
    18.1 高速光发射器件 758
    18.1.1 高速直接调制半导体激光器 758
    18.1.2 相位调制器 762
    18.1.3 高速MZ调制器 763
    18.1.4 电吸收调制器 765
    18.1.5 微环调制器 766
    18.2 高速光探测器件 767
    18.2.1 p-i-n光电二极管探测器 767
    18.2.2 雪崩光电二极管 768
    18.2.3 高饱和功率光探测器 770
    18.3 光通信集成芯片 771
    18.3.1 激光器阵列芯片 771
    18.3.2 探测器阵列芯片 777
    18.3.3 先进格式光发射与接收芯片 780
    18.3.4 集成光收发模块 783
    18.3.5 集成芯片耦合封装 787
    18.4 高速光信息处理器件 789
    18.4.1 可编程微波光子相控阵波束形成单元 789
    18.4.2 超带宽希尔伯特变换器 793
    18.4.3 微波光子滤波器 794
    18.4.4 超带宽微波光子混频器 799
    参考文献 803
    第19章 新型硅基半导体器件 810
    19.1 超薄体SOI和准SOI器件 811
    19.1.1 超薄体SOI 812
    19.1.2 新型准SOI器件 817
    19.2 双栅和三栅器件 820
    19.2.1 双栅器件 820
    19.2.2 三栅FinFET 822
    19.3 围栅硅纳米线器件 828
    19.3.1 围栅硅纳米线器件的工艺集成技术 829
    19.3.2 围栅硅纳米线器件的特性分析 832
    19.4 高迁移率沟道器件 839
    19.4.1 高迁移率Ge沟道器件研究 839
    19.4.2 高迁移率III-VMOS器件研究 842
    19.5 超陡开关新机理器件 843
    19.5.1 隧穿场效应晶体管 844
    19.5.2 负电容场效应晶体管 852
    19.5.3 纳机电继电器 853
    参考文献 855
    第20章 新型非挥发性存储器 869
    20.1 引言 869
    20.2 非挥发性存储器进展简介 871
    20.2.1 非挥发性存储器的相关基本概念 871
    20.2.2 半导体存储器的分类 872
    20.2.3 传统非挥发性存储器的发展历程 873
    20.2.4 非挥发性存储器的发展趋势 876
    20.3 分立电荷存储器 877
    20.3.1 纳米晶存储器 878
    20.3.2 电荷俘获存储器 883
    20.4 阻变存储器 886
    20.4.1 阻变存储器的发展历程 887
    20.4.2 阻变存储器的材料体系 888
    20.4.3 电阻转变机制 890
    20.4.4 阻变存储器的集成 897
    20.5 相变存储器 901
    20.6 磁存储器 903
    20.7 小结与展望 906
    参考文献 907
    第21章 薄膜微电子学 911
    21.1 导言 911
    21.1.1 薄膜微电子学发展历程 911
    21.1.2 薄膜微电子学的意义 912
    21.1.3 薄膜微电子学的广阔之路 913
    21.2 硅基薄膜材料及其薄膜晶体管 914
    21.2.1 非晶硅 914
    21.2.2 氢化非晶硅的亚稳特性 916
    21.2.3 纳米晶和微晶硅 918
    21.2.4 多晶硅 922
    21.2.5 硅基薄膜晶体管 929
    21.3 氧化物薄膜晶体管 940
    21.3.1 简介 940
    21.3.2 氧化物半导体材料 941
    21.3.3 氧化物半导体材料的载流子输运机理 945
    21.3.4 氧化物TFT 947
    21.3.5 氧化物TFT 的应用 950
    21.4 硅基薄膜集成电子学 951
    21.4.1 AM-LCD的像素电路和驱动电路 952
    21.4.2 AM-OLED的像素电路 955
    21.4.3 多晶硅 TFT 的显示驱动集成电路 960
    21.5 广义的薄膜微电子学 967
    21.6 结语 969
    感谢 969
    参考文献 969
    第22章 有机电子学 978
    22.1 导言 978
    22.2 有机半导体导电机制 980
    22.3 有机半导体电子器件 983
    22.3.1 有机场效应晶体管 983
    22.3.2 有机电致发光二极管 992
    22.3.3 有机太阳能电池 995
    22.3.4 有机铁电场效应晶体管存储器 997
    22.4 有机半导体材料 999
    22.4.1 有机小分子半导体材料 999
    22.4.2 有机聚合物半导体材料 1007
    22.4.3 有机单晶半导体材料 1009
    22.4.4 栅绝缘材料 1010
    22.5 有机场效应晶体溶液相制备工艺 1013
    22.6 小结和展望 1014
    参考文献 1014
    第23章 微纳传感与光机电器件及系统 1023
    23.1 导言 1023
    23.2 微纳系统技术的发展历史 1025
    23.2.1 从微传感器起步 1026
    23.2.2 开拓新的领域 1027
    23.2.3 进入纳米尺度 1028
    23.3 微纳系统技术发展的国内外现状 1029
    23.3.1 传感器 1030
    23.3.2 信息MEMS 1035
    23.3.3 生物MEMS 1039
    23.3.4 NEMS 1041
    23.4 科学内容 1047
    23.4.1 设计技术 1047
    23.4.2 制造技术 1048
    23.4.3 器件和系统 1050
    23.5 发展趋势 1051
    23.5.1 系统集成化 1051
    23.5.2 加工标准化 1051
    23.5.3 尺度微纳化 1052
    23.5.4 应用多样化 1052
    参考文献 1052
    第24章 大功率半导体激光器 1060
    24.1 引言 1060
    24.2 大功率半导体激光器关键技术 1060
    24.2.1 大功率量子阱激光器外延结构的优化设计 1061
    24.2.2 光波导理论 1066
    24.2.3 腔面镀膜技术和低阻欧姆接触工艺技术 1069
    24.2.4 大功率半导体激光器的封装技术 1070
    24.2.5 大功率半导体激光器的热管理技术 1070
    24.2.6 大功率激光器阵列bar条的优化设计 1071
    24.2.7 激光整形的基本原理 1072
    24.2.8 激光合束的基本原理 1076
    24.3 大功率边发射半导体激光器研究进展 1082
    24.3.1 大功率半导体激光器的功率特性 1082
    24.3.2 大功率半导体激光器的效率 1082
    24.3.3 大功率半导体激光器的光谱特性 1084
    24.3.4 大功率半导体激光器的可靠性 1085
    24.3.5 大功率半导体激光器的价格趋势 1087
    24.4 大功率垂直腔面发射激光器进展 1087
    24.4.1 VCSEL简介 1088
    24.4.2 红光VCSEL 1093
    24.4.3 蓝光VCSEL 1097
    24.4.4 绿光VCSEL 1104
    24.4.5 850nm AlGaAs/GaAs系列VCSEL 1106
    24.4.6 980nm InGaAs/GaAs系列VCSEL 1107
    24.4.7 中红外 VCSEL 1108
    24.4.8 锑化物垂直腔面发射激光器(Sb-VCSEL)1109
    24.4.9 铅盐垂直腔面发射激光器 1112
    24.4.10 垂直外腔面发射激光器 1114
    24.4.11 VCSEL的前景 1121
    24.5 大功率半导体激光器的应用 1123
    24.5.1 大功率半导体激光器在激光加工中的应用 1123
    24.5.2 大功率半导体激光器在激光显示中的应用 1125
    24.5.3 大功率半导体激光器在激光医疗中的应用 1126
    24.5.4 大功率半导体激光器的军事应用 1127
    参考文献 1129
    第25章 光子晶体激光器 1142
    25.1 引言 1142
    25.2 光子晶体激光器 1143
    25.2.1 光泵浦光子晶体面发射激光器 1143
    25.2.2 光泵浦光子晶体边发射激光器 1148
    25.2.3 电注入光子晶体垂直腔面发射激光器 1150
    25.2.4 电注入光子晶体横向腔面发射激光器 1160
    25.2.5 光子晶体高光束质量半导体激光器 1167
    25.2.6 硅基混合集成激光器 1173
    25.3 小结与展望 1178
    参考文献 1179
    第26章 HgCdTe红外探测器 1184
    26.1 导言 1184
    26.2 HgCdTe红外探测器技术概述 1184
    26.2.1 历史沿革 1184
    26.2.2 HgCdTe焦平面基本结构 1189
    26.3 HgCdTe外延技术 1191
    26.3.1 液相外延技术 1191
    26.3.2 分子束外延技术 1193
    26.3.3 ZnCdTe衬底技术 1195
    26.4 HgCdTe焦平面 1197
    26.4.1 单色焦平面技术 1197
    26.4.2 双色焦平面技术 1202
    26.4.3 HgCdTe e-APD焦平面技术 1207
    26.5 小结与展望 1210
    参考文献 1211
    第27章 集成电路设计 1217
    27.1 集成电路设计概述 1217
    27.2 数字集成电路设计 1220
    27.2.1 数字集成电路设计的基本流程 1220
    27.2.2 前端设计与验证 1220
    27.2.3 后端设计与验证 1223
    27.3 模拟集成电路设计 1226
    27.3.1 模拟集成电路设计的基本流程 1226
    27.3.2 稳定性设计||以线性稳压器为例 1228
    27.3.3 模拟集成电路中的噪声考虑 1231
    27.3.4 模拟集成电路设计展望 1234
    27.4 混合信号集成电路设计 1234
    27.4.1 数模转换器 1234
    27.4.2 模数转换器 1245
    27.5 传感器接口芯片设计 1251
    27.5.1 传感器接口电路简介 1251
    27.5.2 传感器接口芯片的高动态范围ADC 1253
    27.6 小结 1259
    参考文献 1259
    第28章 模拟集成电路设计自动化方法 1261
    28.1 引言 1261
    28.2 模拟电路建模技术 1263
    28.2.1 模拟电路的系统级宏模型 1264
    28.2.2 模拟电路性能的参数化模型 1268
    28.3 电路尺寸优化 1270
    28.3.1 基于经验的启发式方案 1271
    28.3.2 基于模型/方程的优化方法 1271
    28.3.3 基于仿真的优化方法 1272
    28.3.4 寻找全局最优的优化方法 1273
    28.3.5 考虑工艺偏差的模拟电路优化 1274
    28.4 典型模拟电路优化算法框架 1274
    28.4.1 模拟退火算法框架 1274
    28.4.2 差分进化算法框架 1275
    28.4.3 多起始点全局优化方法 1276
    28.5 模拟电路自动化设计实例 1276
    28.5.1 运算放大器电路自动设计 1276
    28.5.2 锁相环PLL电路自动工艺迁移 1277
    28.6 模拟电路“修复”技术 1279
    28.7 小结 1281
    参考文献 1281
    第29章 磁随机存取存储器 1286
    29.1 自旋转移矩原理 1286
    29.2 自旋转移矩开关的二端器件 1290
    29.3 电场驱动的磁开关 1293
    29.4 国际国内研究动态 1294
    参考文献 1296
    第30章 微纳光刻与微纳米加工技术 1297
    30.1 引言 1297
    30.2 国内外技术进展 1298
    30.2.1 微电子关键工艺技术国内外进展 1298
    30.2.2 面临的挑战与需要解决的关键技术问题 1299
    30.3 微纳光刻图形设计与数据处理技术 1300
    30.3.1 计算机辅助设计技术 1301
    30.3.2 微纳光刻图形设计及数据格式转换体系 1301
    30.3.3 基于JAVA的图形编辑系统 1303
    30.3.4 掩模图形数据处理技术 1303
    30.3.5 复杂图形绘制系统 1304
    30.3.6 图形格式转换系统 1305
    30.4 光学光刻分辨率增强技术 1305
    30.4.1 移相掩模制造技术及应用技术 1306
    30.4.2 光学邻近效应校正掩模制造技术及应用 1309
    30.4.3 可制造性设计与计算光刻技术 1311
    30.5 电子束曝光技术 1313
    30.5.1 纳米电子束曝光基本工艺 1314
    30.5.2 电子束邻近效应校正技术 1317
    30.5.3 大小束流混合曝光技术或大小光阑混合曝光技术 1318
    30.5.4 光学光刻系统和电子束光刻系统之间的匹配与混合光刻 1318
    30.6 抗蚀剂关键工艺技术 1320
    30.6.1 正性电子束抗蚀剂 1323
    30.6.2 负性电子束抗蚀剂 1324
    30.6.3 电子抗蚀剂工艺处理技术 1324
    30.7 下一代光刻技术 1325
    30.7.1 极紫外投影光刻技术 1326
    30.7.2 纳米压印光刻技术 1327
    30.8 微纳光刻与纳米加工标准化技术 1329
    30.9 小结与展望 1331
    参考文献 1332
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