Ⅳ族、Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的特性【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

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1　结构特性1

1.1　电离度1

1.1.1　定义1

1.1.2　电离度值3

1.2　元素同位素丰度和分子量3

1.2.1　元素同位素丰度3

1.2.2　分子量5

1.3　晶体结构和空间群6

1.3.1　晶体结构6

1.3.2　空间群9

1.4　晶格常数和相关参数11

1.4.1　晶格常数11

1.4.2　分子和晶体密度12

1.5　结构相变13

1.6　解理15

1.6.1　解理面15

1.6.2　界面能17

参考文献19

2　热学性能20

2.1　熔点及其相关参数20

2.1.1　相图20

2.1.2　熔点20

2.2　比热23

2.3　德拜温度24

2.4　热膨胀系数26

2.5　热导率和热扩散率30

2.5.1　热导率30

2.5.2　热扩散率35

参考文献35

3　弹性性能37

3.1　弹性常数37

3.1.1　概述37

3.1.2　室温值39

3.1.3　外部微扰影响46

3.2　三阶弹性常数48

3.3　杨氏模量、泊松比及相关性质49

3.3.1　杨氏模量和泊松比：立方点阵49

3.3.2　体模量、切变模量及相关性质：立方点阵52

3.3.3　杨氏模量和泊松比：六方点阵56

3.3.4　体模量、剪切模量及相关性质：六方点阵58

3.4　显微硬度59

3.5　声速64

参考文献67

4　晶格动力学性质69

4.1　声子色散关系69

4.1.1　布里渊区69

4.1.2　声子散射曲线71

4.1.3　声子态密度74

4.2　声子频率75

4.2.1　室温下的值75

4.2.2　外部微扰效应80

4.3　Grüneisen参数83

4.4 声子畸变势84

4.4.1 立方晶格84

4.4.2 六方晶格87

参考文献88

5 集体效应和响应特性89

5.1 压电常数和机电系数89

5.1.1 压电常数89

5.1.2 机电耦合系数92

5.2　Fr？hlich耦合系数93

参考文献95

6　能带结构：禁带宽度97

6.1　基本性质97

6.1.1　能带结构97

6.1.2　电子状态密度104

6.2　E0带隙区域107

6.2.1 有效Г点哈密顿算符107

6.2.2　室温值108

6.2.3　外部扰动作用113

6.2.4　掺杂作用120

6.3　能量较大的直接带隙123

6.3.1　立方晶系半导体123

6.3.2　六方晶系和菱方晶系半导体131

6.4　最小间接带隙132

6.4.1　室温值132

6.4.2　外部扰动作用133

6.5　导带能谷间的能量差135

6.6　直接-间接带隙转变压力137

参考文献138

7　能带结构：有效质量141

7.1　电子有效质量：Г能谷141

7.1.1　概述141

7.1.2　数值142

7.1.3　极化子影响145

7.1.4　外部扰动和掺杂效应146

7.2　电子有效质量：卫星能谷150

7.2.1　“驼峰”结构150

7.2.2　数值152

7.3　空穴有效质量153

7.3.1　有效Г价带哈密顿算符和Luttinger参数153

7.3.2　数值157

7.3.3　极化子影响162

7.3.4　外部扰动和掺杂影响163

参考文献164

8　形变势166

8.1　谷内形变势：Г点166

8.1.1　导带166

8.1.2　价带168

8.1.3　E0带隙173

8.1.4　光学声子形变势174

8.2　谷内形变势：高对称性点176

8.2.1　L点176

8.2.2　X点181

8.3　带间形变势183

8.3.1　概述183

8.3.2　数值184

参考文献185

9　电子亲和势和肖特基势垒高度187

9.1　电子亲和势187

9.1.1　概述187

9.1.2　数值187

9.2　肖特基势垒高度190

9.2.1　理想的肖特基—莫特接触190

9.2.2　个案研究：金／半导体接触195

9.2.3　表面重构和外部扰动效应196

9.2.4　击穿电压199

参考文献200

10　光学特性203

10.1　光色散关系总结203

10.1.1　介电常数203

10.1.2　光色散关系204

10.1.3　光学求和规则205

10.1.4　光谱207

10.2　余辉区208

10.2.1　静态和高频介电常数208

10.2.2　余辉区谱213

10.2.3　多声子光吸收谱219

10.3　本征吸收边及近边区域221

10.3.1 自由激子束缚能和相关参数221

10.3.2　折射率227

10.3.3　本征吸收边的光吸收234

10.3.4　Urbach带尾态245

10.4　带间跃迁区域247

10.4.1　介电函数模型247

10.4.2　本征光谱252

10.4.3　外部扰动和掺杂效应257

10.5 自由载流子吸收和相关现象259

10.5.1 自由载流子吸收259

10.5.2　导带间和价带间的吸收262

10.5.3 自由载流子引起的折射率的改变265

参考文献266

11　光弹、电光和非线性光学性能271

11.1　光弹效应271

11.1.1　理论表达式271

11.1.2　实验值273

11.2　线性电光常数278

11.2.1　理论表达式278

11.2.2　实验值282

11.3　二阶电光常数283

11.3.1　理论表达式283

11.3.2　实验值285

11.4　Franz-Keldysh效应287

11.4.1　理论表达式287

11.4.2　实验值288

11.5　非线性光学常数289

11.5.1　二阶非线性光学系数289

11.5.2　三阶非线性常数294

11.5.3　双光子吸收296

参考文献298

12　载流子的输运特性301

12.1　低场迁移率：电子301

12.1.1　电子散射机制301

12.1.2　三能谷模型305

12.1.3　室温值305

12.1.4　外部干扰和掺杂效应308

12.1.5　霍尔因子313

12.2　低场迁移率：空穴315

12.2.1　空穴散射机制315

12.2.2　室温下的值317

12.2.3　外部微扰和掺杂效应319

12.3　高场下的输运：电子324

12.3.1　电子漂移速率-场强特性324

12.3.2　电子饱和漂移速率331

12.4　高场输运：空穴335

12.4.1　空穴漂移速率-场强特性335

12.4.2　空穴饱和漂移速率338

12.5　少数载流子输运：p型材料中的电子339

12.5.1　少数电子迁移率339

12.5.2　少数电子漂移速率340

12.5.3　少数电子寿命和扩散长度341

12.6　少数载流子输运：n型材料中的空穴343

12.6.1　少数空穴迁移率343

12.6.2　少数空穴寿命和扩散长度345

12.7　碰撞电离系数347

12.7.1　理论考虑347

12.7.2　实验值349

参考文献353