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シリコン半導体






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書籍情報
本書は半導体物理,半導体工学を学ぼうとする大学学部生の入門書・教科書から大学院や社会で研究開発する方の参考書となるよう執筆されている.シリコン半導体の物性とデバイスの基礎を中心に詳述しているが,半導体に関する重要事項も網羅する.

関連情報
正誤表
物質・材料テキストシリーズ
シリコン半導体
その物性とデバイスの基礎
A5/264頁 定価(本体3900円+税) 978-4-7536-2303-7
白木靖寛(工学博士) 著
まえがき 著者略歴

目 次
第1章 はじめに
1-1 情報化社会と半導体
1-2 半導体産業とノーベル賞
1-3 半導体とその種類
1-4 半導体デバイスの種類

第2章 シリコン原子
2-1 シリコン元素
2-2 原子の量子論

第3章 固体シリコン
3-1 混成軌道と結合
3-2 固体シリコンの形態

第4章 シリコンの結晶構造
4-1 ダイヤモンド構造
4-2 結晶面と結晶軸
4-3 格子欠陥
点欠陥/線状欠陥/面状欠陥/体積欠陥
4-4 格子振動

第5章 半導体のエネルギー帯構造
5-1 絶縁体と金属および半導体
5-2 不純物半導体
5-3 自由電子模型と有効質量

第6章 状態密度とキャリア分布
6-1 状態密度
6-2 フェルミ分布
6-3 キャリア分布と温度依存性

第7章 電気伝導
7-1 電気伝導度と移動度
7-2 キャリアの散乱機構
7-3 拡散電流とアインシュタインの関係式
7-4 飽和速度
7-5 空間電荷とポアソンの方程式
7-6 ホール効果
7-7 磁気抵抗効果
7-8 多結晶シリコンとアモルファスシリコンの電気伝導
7-9 キャリアの再結合

第8章 シリコン結晶作製とドーピング
8-1 シリコン単結晶の作製方法
8-2 エピタキシャル成長
化学気相法/分子線エピタキシー法/ヘテロエピタキシー
8-3 多結晶シリコンとアモルファスシリコンの作製方法
8-4 結晶成長機構
結晶表面上での原子の挙動/表面偏析/エピタキシャル成長膜の形態
8-5 SOI基板の作製
8-6 不純物のドーピング
熱拡散法/イオン打込み法/エピタキシャル成長中のドーピング/中性子トランスミューテーションドーピング

第9章 pn接合とショットキー接合
9-1 pn接合
空乏層/pn接合の電流-電圧特性/pn接合の降伏現象/エサキダイオードとトンネル効果
9-2 ショットキー接合

第10章 ヘテロ構造
10-1 ヘテロ接合の種類
10-2 量子井戸と超格子
10-3 シリコンゲルマニウムヘテロ構造

第11章 MOS構造
11-1 MOS構造の形成とエネルギー帯構造
11-2 MOS構造のバイアス依存性
11-3 表面ポテンシャルとMOS容量
11-4 表面準位と界面準位

第12章 MOSトランジスタ(MOSFET)
12-1 MOSトランジスタの構造と動作原理
12-2 MOSFETの電流-電圧特性
12-3 MOSFETの周波数特性とスイッチング速度
12-4 MESFETとHEMT
12-5 2次元電子ガスと量子化
12-6 MOSFETの移動度

第13章 バイポーラトランジスタ
13-1 バイポーラトランジスタの構造と動作原理
13-2 バイポーラトランジスタの電流-電圧特性
13-3 バイポーラトランジスタの高速性
13-4 ヘテロバイポーラトランジスタ

第14章 集積回路(LSI)
14-1 集積回路の種類
14-2 メモリLSI
DRAMとSRAM/フラッシュメモリ
14-3 ロジックLSI
インバータ回路/CMOSインバータ
14-4 MOSFETのスケーリング則
14-5 シリコンLSIの製造工程

第15章 シリコンパワーデバイス
15-1 pnpn構造(サイリスタ)
15-2 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ

第16章 シリコンフォトニクス
16-1 光の吸収と発光
16-2 直接遷移型と間接遷移型
16-3 シリコンの光吸収と発光
シリコンの光吸収/シリコンの発光/SiGe量子構造の発光
16-4 受光デバイス
フォトダイオード/撮像デバイス/太陽電池
16-5 光回路素子
光導波路/フォトニック結晶/光変調器と光スイッチ

第17章 シリコン薄膜デバイス
17-1 薄膜トランジスタ(TFT)
17-2 薄膜太陽電池



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