本书为集成电路领域本科教育教学改革试点工作（简称“101计划”）系列教材之一。

全书共8章，分别是：半导体的电子态，半导体中的杂质与缺陷，热平衡时半导体中载流子的统计分布，半导体的导电性，非平衡载流子，PN结，金属-半导体接触，半导体表面与MIS结构。本书还融入了丰富的实验内容与前沿案例，指导读者通过实验手段验证理论知识，培养读者的动手能力和科研思维。

本书可以作为高等学校电子信息类、材料类、物理学类相关专业的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。

前辅文
第1章 半导体的电子态
  1.1 半导体的晶格
   1.1.1 晶体和非晶
   1.1.2 晶向和晶面
   1.1.3 倒格子空间
   1.1.4 化学键
   1.1.5 常见半导体的晶体结构
  1.2 半导体的能带
   1.2.1 能带的定性认识
   1.2.2 硅的原子能级与晶体能带
   1.2.3 导带、价带、禁带
   1.2.4 能带的定量描述
  1.3 电子运动的定性认识
   1.3.1 电子运动的定性认识
   1.3.2 有效质量的物理含义
   1.3.3 有效质量与能带的关系
  1.4 半导体中的空穴
   1.4.1 空穴的晶格图像
   1.4.2 空穴的能带图像
   1.4.3 空穴的电流
  1.5 半导体的各向异性
   1.5.1 等能面
   1.5.2 回旋共振实验
   1.5.3 硅有效质量测量
  1.6 典型能带结构
   1.6.1 元素半导体
   1.6.2 化合物半导体
   1.6.3 氧化物半导体
   1.6.4 低维半导体
  习题
第2章 半导体中的杂质与缺陷
  2.1 半导体中的杂质
   2.1.1 杂质位置类型
   2.1.2 杂质种类及其能级
   2.1.3 掺杂方式
  2.2 半导体中的缺陷
   2.2.1 点缺陷
   2.2.2 线缺陷
   2.2.3 面缺陷
   2.2.4 体缺陷
  2.3 杂质和缺陷的检测和分析方法
   2.3.1 透射电子显微镜
   2.3.2 能量色散X射线光谱
   2.3.3 二次离子质谱
  习题
第3章 热平衡时半导体中载流子的统计分布
  3.1 能态密度
   3.1.1 考虑自旋后k空间的状态密度
   3.1.2 球形等能面的能态密度
   3.1.3 旋转椭球形等能面的能态密度
  3.2 费米分布函数和玻耳兹曼分布函数?
   3.2.1 费米分布函数的物理意义
   3.2.2 费米能级的物理意义
   3.2.3 费米能级位置与半导体导电类型的关系
   3.2.4 玻耳兹曼分布函数的物理意义
   3.2.5 费米分布函数和玻耳兹曼分布函数的相互转化
   3.2.6 非简并半导体与简并半导体
  3.3 载流子浓度
   3.3.1 导带中的电子浓度
   3.3.2 价带中的空穴浓度
   3.3.3 载流子浓度乘积及其物理意义
  3.4 本征半导体中载流子的统计分布
   3.4.1 本征半导体和本征激发
   3.4.2 本征费米能级
   3.4.3 本征载流子浓度
  3.5 杂质半导体中载流子的统计分布
   3.5.1 杂质能级上的电子和空穴浓度
   3.5.2 电中性条件
   3.5.3 分温区讨论杂质半导体的载流子浓度和费米能级
  3.6 简并半导体中载流子的统计分布
  习题
第4章 半导体的导电性
  4.1 载流子的漂移运动
   4.1.1 漂移电流与微分欧姆定律
   4.1.2 迁移率与电导率
   4.1.3 平均热运动速率和平均漂移速度
  4.2 载流子的迁移率与散射机制
   4.2.1 平均自由时间
   4.2.2 散射机制
   4.2.3 不同散射机制下的迁移率
   4.2.4 有效电导质量与迁移率各向异性
  4.3 电阻率
   4.3.1 电阻率与杂质浓度的关系
   4.3.2 电阻率与温度的关系
  4.4 霍尔效应
   4.4.1 霍尔效应及霍尔系数
   4.4.2 霍尔迁移率
   4.4.3 霍尔效应的运用
  4.5 耿氏效应
  习题
第5章 非平衡载流子
  5.1 非平衡载流子的注入与准费米能级
   5.1.1 非平衡载流子的注入
   5.1.2 准费米能级
  5.2 非平衡载流子的复合与寿命
   5.2.1 附加光电导实验
   5.2.2 非平衡载流子的寿命
   5.2.3 复合理论
  5.3 载流子的输运与电流
   5.3.1 载流子扩散理论
   5.3.2 电流密度方程
   5.3.3 弹道输运
  5.4 连续性方程
   5.4.1 连续性方程的建立
   5.4.2 连续性方程的运用
  习题
第6章 PN结
  6.1 平衡PN结特性
   6.1.1 基本结构
   6.1.2 空间电荷区
   6.1.3 平衡PN结能带图
   6.1.4 PN结接触电势差
   6.1.5 PN结的载流子分布
  6.2 PN结电流-电压特性
   6.2.1 PN结中的电场分布
   6.2.2 PN结中的电势分布
   6.2.3 势垒宽度
   6.2.4 线性缓变结情况
   6.2.5 非平衡PN结的能带图
   6.2.6 理想PN结的J-V关系
   6.2.7 理想PN结的J-V关系特性
   6.2.8 理想PN结的J-V关系修正
  6.3 PN结电容
   6.3.1 势垒电容
   6.3.2 扩散电容
  6.4 PN结的击穿
   6.4.1 雪崩击穿
   6.4.2 齐纳击穿（隧道击穿）
  6.5 PN结隧道效应
  6.6 异质结
   6.6.1 异质结的分类
   6.6.2 不考虑界面态时的能带图
   6.6.3 考虑界面态时的能带图
  习题
第7章 金属-半导体接触
  7.1 金属-半导体接触及其能带图
   7.1.1 功函数和电子亲和能
   7.1.2 接触势垒的形成和能带图
   7.1.3 表面态对接触势垒的影响
  7.2 金属-半导体整流接触
   7.2.1 金属-半导体整流接触的电势分布和势垒电容
   7.2.2 金属-半导体整流接触势垒高度与外加电压的关系
   7.2.3 整流接触电流-电压特性
   7.2.4 镜像力和隧道效应的影响
  7.3 金属-半导体欧姆接触
  习题
第8章 半导体表面与MIS结构
  8.1 Si-SiO2界面
  8.2 表面电场效应
   8.2.1 理想MIS结构及其定义
   8.2.2 表面电场效应——理想MIS结构的静电学特性
  8.3 理想MIS结构的C-V特性
   8.3.1 半导体表面电容——耗尽层近似分析
   8.3.2 半导体表面电容——精确分析
   8.3.3 理想MIS结构的C-V特性
  8.4 实际MIS结构的C-V特性
   8.4.1 功函数差的影响
   8.4.2 绝缘层中电荷的影响
  8.5 MIS结构的绝缘层中的载流子输运
  8.6 表面电导及迁移率
  8.7 MIS结构的材料
   8.7.1 栅极材料
   8.7.2 绝缘层材料
  习题
参考资料