本书以有系统的方式，深入浅出地介绍目前半导体历史回顾、物理及元件物理与制程整合所必须具备的基础理论、重要观念与方法、以及先进制造技术特别是奈米材料在最近发展快速之后，半导体的应用更加朝向奈米级的应用。

　　内容可分为十个章节：第一至第五章涵盖目前主流半导体元件基本特性、包括了材料、结构、电磁场中的传输行为、以及光电特性。第六至第八章探讨现代与先进的元件物理之原理及相关应用、包括了 MOS结构、非晶型半导体、以及半导体多层结构。第九至第十章则讨论以半导体元件为主的相关半导体制程与应用，包括了半导体长晶、长膜、以及元件制程。
　　
　　由于强调基本物理观念与实用并重，且对于重要的观念或关键技术均会清楚地交代，并尽可能以「雷达报报站」的补充解释来帮助读者理解与想像，以期收事半功倍之效。
　　
　　除了可作为电机电子工程、系统工程、应用物理、与材料工程领域的大学部高年级学生或研究生的教材，也可以作为半导体业界工程师的重要参考。适合基础理工、电子讯息、半导体相关科系学生学习的教科用书，也可提供相关从业人员参考进修之用。

作者简介

蔡淑慧

　　学历：物理博士

　　经历：曾参与多项实验研究

　　领域：
　　半导体物理
　　超导物理
　　光电科技
　　高频通讯
　　微机电技术
　　奈米科技
　　量子电脑及生医科技

　　兴趣：
　　研究生医技术及量子生物技术的整合
　　兴趣广泛多重涉猎，形同「量子人」；来无影去无踪，行踪如同「电子人」

CHAPTER １　半导体的历史回顾
　　一、半导体简介与历史演进

CHAPTER ２　半导体的材料与结构特性
　　一、半导体的材料
　　　　(1)元素半导体与化合物半导体
　　　　(2)奈米半导体
　　二、半导体的结构
　　　　(1)晶体和非晶体──原子之大家族
　　　　(2)晶面和晶向──米勒指数
　　　　(3)金刚石结构和闪锌矿结构
　　　　(4)Ⅲ-Ⅴ族GaAs之结构分析与界面态模型

CHAPTER ３　半导体的电子结构与能隙理论
　　一、能隙的形成
　　二、金属、绝缘体、半导体与费米能阶（Fermi level）
　　三、内廪半导体与外廪半导体──不纯物加入的影响
　　　　(1)电洞（Holes）的概念与有效质量的意义
　　四、有效质量可由实验上测得──回旋加速器共振法
　　　　(1)内廪半导体和外廪半导体的差别

CHAPTER ４　半导体中载流子在电场与磁场中的传输行为
　　一、电阻产生的原因
　　　　(1)晶格振动所致之载流子散射
　　　　(2)不纯物所导致的载流子散射
　　　　(3)捕获与再结合中心
　　二、电阻的量测
　　　　(1)定电流测电压方法
　　　　(2)单臂惠斯通电桥方法
　　　　(3)双臂惠斯通电桥方法
　　　　(4)开尔文四线连接测试技术
　　　　(5)四点探针量测法
　　三、载流子在磁场中的作用－霍尔效应（Hall effect）

CHAPTER ５　半导体的光学性质与光电效应
　　一、半导体的光电现象
　　　　(1)半导体的光吸收
　　　　(2)反射率和透射率
　　二、本质吸收（intrinsic absorption）
　　　　(1)直接跃迁
　　　　(2)间接跃迁
　　三、其他吸收
　　　　(1)激子吸收
　　　　(2)自由载子的吸收
　　　　(3)杂质的吸收
　　　　(4)晶格振动吸收
　　四、半导体的光电导
　　　　(1)光电导的现象
　　五、半导体的光生伏特效应
　　　　(1)光生伏特效应
　　　　(2)光电池与太阳光电池

CHAPTER ６　半导体的同质结、异质结及MOS结构
　　一、非平衡载流子
　　　　(1)非平衡载流子的复合与生命期τ
　　　　(2)非平衡载流子的扩散与漂移
　　二、同质结──p-n结（p-n Junction）
　　　　(1)平衡时的p-n结位能障
　　　　(2)p-n结的顺向注入
　　　　(3)p-n结的逆向抽取
　　　　(4)p-n结的整流作用与载流子之注入
　　　　(5)p-n结的电容
　　　　(6)p-n结的击穿（break down）及隧道结
　　三、异质结（hetergeneous junction）
　　四、MOS结构（Metal-Oxide-Semi-conductor Structure）
　　　　(1)理想的MOS结构的电容－电压特性

CHAPTER ７　非晶型半导体
　　一、非晶型物质
　　二、非晶型物质的基本能隙模型
　　三、非晶型物质在半导体元件上的应用
　　　　(1)掺杂的效应
　　　　(2)直流电导
　　　　(3)非晶态半导体中的缺陷

CHAPTER ８　半导体的表面、界面与多层结构
　　一、半导体表面结构
　　　　(1)表面弛豫（surface relaxation）
　　　　(2)表面重构（surface reconstruction）
　　　　(3)台阶表面（stepped surface）
　　　　(4)吸附表面
　　二、金属与半导体界面
　　　　(1)萧特基位能障的原因
　　　　(2)欧姆接触（Ohmic contact）
　　三、硅与二氧化硅界面
　　四、半导体常见的吸附
　　五、半导体的多层结构──超晶格
　　　　(1)超晶格的结构与物理功能
　　　　(2)超晶格和量子阱材料的应用

CHAPTER ９　半导体长晶与薄膜制程
　　一、晶体成长制程
　　　　(1)半导体晶体生长的方法
　　　　(2)区域精炼与浮区成长
　　二、半导体薄膜的制程方法
　　　　(1)真空蒸发镀膜法（也就是物理气相沈积法）
　　　　(2)特殊蒸发法──几种比较便宜的方法
　　　　(3)溅射镀膜法（sputtering）
　　　　(4)化学气相沈积法（CVD）

CHAPTER 10　半导体元件制程
　　一、前言
　　二、氧化物的形成
　　　　(1)二氧化硅的结构与性质
　　　　(2)氧化的方法
　　　　(3)热氧化速率的因素
　　　　(4)在元件上的作用
　　三、掺杂
　　　　(1)热扩散
　　　　(2)热扩散的方法
　　　　(3)离子注入法
　　四、平面印刷术（lithography）
　　　　(1)图形转移
　　　　(2)图形刻蚀