本书对双极型晶体管、金属一氧化物一半导体场效应管和一些其他器件的结构、原理、特性和参数，在宏观和微观、定性和定量上进行详细讨论，分析器件内部载流子运动和电荷变化的规律，找出器件特性与结构、材料、工艺的关系，深入了解器件的本质，为微电子器件的研究、设计、制造和应用奠定理论基础。

本书是作者在十余年讲授《微电子器件基础》课程的基础上总结、修订、补充而编著的，是作者多年授课经验和从事相关科研工作成果的总结。书中重点介绍PN结二极管、结型晶体管和MOS场效应晶体管这三种基本微电子器件的工作原理和基本特性，并阐述器件特性与结构、材料与工艺参数之间的依赖关系。书中还简要介绍了一些代表性的其他器件如特殊二极管、晶闸管、光电器件和电荷耦合器件等。

本书可作为大学本科相关课程的教材，也可供微电子领域的科技及相关专业人员参考。

第1章 PN结二极管

 第1节 PN结杂质浓度分布

1 突变结

2 缓变结

 第2节 平衡PN结

1 空间电荷区

2 能带图

3 接触电势差

4 载流子浓度

 第3节 PN结空间电荷区电场和电位分布

1 突变结

2 线性缓变结

3 耗尽层近似讨论

 第4节 PN结势垒电容

1 突变结势垒电容

2 线性缓变结势垒电容

 第5节 PN结直流特性

1 PN结非平衡载流子注入

2 PN结反向抽取

3 准费米能级和载流子浓度

4 直流电流电压方程

5 影响PN结直流特性的其他因素

6 温度对PN结电流电压的影响

 第6节 PN结小信号交流特性与开关特性

1 小信号交流特性

2 开关特性

 第7节 PN结击穿特性

1 基本击穿机构

2 雪崩击穿电压

3 影响雪崩击穿电压的因素

 习题一

第2章 特殊二极管

 第1节 变容二极管

1 PN结电容和变容二极管

2 电容电压特性

3 变容二极管基本特性

4 特殊变容二极管

 第2节 隧道二极管

1 隧道过程的定性分析

2 隧道几率和隧道电流

3 等效电路及特性

4 反向二极管

 第3节 雪崩二极管

1 崩越二极管工作原理

2 崩越二极管的特性

3 几种崩越二极管

4 俘越二极管

5 势越二极管

 习题二

第3章 晶体管的直流特性

 第1节 晶体管基本结构与放大机理

1 晶体管结构与杂质分布

2 晶体管放大机理

 第2节 晶体管直流电流电压方程

1 均匀基区晶体管

2 缓变基区晶体管

 第3节 晶体管电流放大系数与特性曲线

1 电流放大系数

2 特性曲线

3 电流放大系数理论分析

4 影响电流放大系数的其他因素

 第4节 晶体管反向电流与击穿电压

1 晶体管反向电流

2 晶体管击穿电压

 第5节 晶体管基极电阻

1 梳状晶体管基极电阻

2 圆形晶体管基极电阻

 习题三

第4章 晶体管频率特性与开关特性

 第1节 晶体管频率特性理论分析

1 晶体管频率特性参数

2 共基极电流放大系数与截止频率

3 共射极电流放大系数与频率参数

 第2节 晶体管高频参数与等效电路

1 交流小信号电流电压方程

2 晶体管y参数方程及其等效电路

3 晶体管^参数方程及其等效电路

4 晶体管高频功率增益和最高振荡频率

 第3节 晶体管的开关过程

1 开关晶体管静态特性

2 晶体管的开关过程

3 晶体管的开关参数

 第4节 Ebers—Moll模型和电荷控制方程

1 Ebers—Moll模型及等效电路

2 电荷控制方程

 第5节 晶体管开关时间

1 延迟时间

2 上升时间

3 存储时间

4 下降时间

 习题四

第5章 晶体管的功率特性

 第1节 基区电导调制效应

1 注入对基区栽流子分布的影响

2 大注入对电流放大系数的影响

3 大注入对基区渡越时间的影响

4 大注入临界电流密度

 第2节 有效基区扩展效应

1 注入电流对集电结空间电荷区电场分布的影响

2 基区扩展

 第3节 发射极电流集边效应

1 基区横向压降

2 发射极有效条宽

3 发射极单位周长电流容量

4 发射极金属条长

 第4节 晶体管最大耗散功率

1 耗散功率和最高结温

2 晶体管的热阻

3 晶体管最大耗散功率

 第5节 品体管二次击穿和安全工作区

1 二次击穿现象

2 二次击穿的机理和防止二次击穿的措施

3 晶体管的安全工作区(SOA)

 习题五

第6章 晶闸管

 第1节 晶闸管基本结构与工作原理

1 基本结构及静态分析

2 工作原理

3 电流电压特性

 第2节 晶闸管导通特性

1 定性描述

2 导通特性曲线的不同区域

3 影响导通特性的其他因素

 第3节 晶闸管阻断能力

1 反向阻断能力

2 正向阻断能力

3 表面对阻断能力的影响

 第4节 晶闸管关断特性

1 载流子存储效应

2 改善关断特性的措施

 第5节 双向晶闸管

1 二极晶闸管

2 控制极结构及触发

 习题六

第7章 MOS场效应晶体管

 第l节MOSFET的结构、分类和特性曲线

1 MOSFET的结构

2 MOSFET的类型

3 MOSFEF的特性曲线

 第2节 MOSFET的阈值电压

1 阂值电压的定义

2 理想MOSFET阂值电压

3 MOSFET阈值电压

 第3节 MOSFET电流电压特性

1 线性工作区电流电压特性

2 饱和工作区电流电压特性

3 击穿区

4 亚阈值区的电流电压关系

 第4节 MOSFET的二级效应

1 迁移率变化效应

2 衬底偏置效应

3 体电荷变化效应

 第5节 MOSFET的频率特性

1 增量参数

2 小信号特性与等效电路

3 截止频率

 第6节 MOSFET的功率特性

1 MOSFET的极限参数

2 功率MOSFET的结构

 第7节 MOSFET的温度特性

1 温度对载流子迁移率的影响

2 温度对阈值电压的影响

3 温度对漏源电流的影响

4 温度对跨导和漏导的影响

 第8节 MOSFET的小尺寸特性

1 短沟道效应

2 窄沟道效应

3 等比例缩小规则

习题七

第8章 光电器件与电荷耦合器件

 第1节 光电效应

1 半导体的光吸收

2 半导体光电效应

 第2节 光电池

1 基本结构和主要参数

2 PN结光电池

3 异质结光电池

4 金属一半导体结光电池

5 太阳能电池

 第3节 光敏晶体管

1 光敏二极管

2 光敏三极管

3 光敏场效应管

4 光控可控硅

 第4节 电荷耦合器件

1 工作原理

2 输入与输出

3 基本特性

4 CCD摄像器件

 习题八

附录

 一、常用物理常数表

 二、锗、硅、砷化镓、二氧化硅的重要性质(300K)

 三、硅与几种金属的欧姆接触系数RC

 四、锗、硅电阻率与杂质浓度的关系

 五、迁移率与杂质浓度的关系

 六、扩散结势垒宽度和结电容曲线

参考文献