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第1章 绪论1

1．1历史和动态1

1．2内容安排和说明4

参考文献4

第2章 化合物半导体材料与器件基础6

2．1半导体材料的分类6

元素半导体8

化合物半导体8

半导体固溶体10

2．2化合物半导体材料特性10

晶格结构10

晶体的化学键和极化13

能带结构14

施主和受主能级19

迁移率21

2．3化合物半导体器件的发展方向24

思考题25

参考文献25

第3章 半导体异质结26

3．1异质结及其能带图26

异质结的形成26

异质结的能带图28

3．2异型异质结的电学特性32

突变异质结的伏安特性和注入特性33

界面态的影响35

异质结的超注入现象37

3．3量子阱与二维电子气38

二维电子气的形成及能态38

二维电子气的态密度40

3．4多量子阱与超晶格42

思考题45

参考文献46

第4章 异质结双极晶体管47

4．1 HBT的基本结构47

基本的HBT结构48

突变结和组分渐变异质结48

4．2 HBT的增益50

理想HBT的增益50

考虑界面复合后HBT的增益51

HBT增益与温度的关系53

4．3 HBT的频率特性55

最大振荡频率55

开关时间55

宽带隙集电区57

4．4先进的HBT57

Si-SiGeHBT57

Ⅲ-Ⅴ族化合物基HBT60

思考题63

参考文献63

第5章 化合物半导体场效应晶体管65

5．1金属半导体肖特基接触65

能带结构65

基本模型68

5．2金属半导体场效应晶体管（MESFET）73

MESFET器件结构73

工作原理74

电流—电压特性76

负阻效应与高场畴78

高频特性80

噪声理论82

功率特性83

5．3调制掺杂场效应晶体管86

调制掺杂结构87

基本原理87

电流—电压特性89

思考题90

参考文献91

第6章 量子器件与热电子器件92

6．1隧道二极管92

穿透系数92

电流—电压特性93

6．2共振隧道二极管（Resonant Tunneling Diode，RTD）96

谐振隧穿结构96

谐振隧道二极管电流—电压特性97

6．3热电子器件99

热电子异质结双极晶体管100

实空间转移晶体管（real spacetransfertransistor）100

隧穿热电子晶体管104

思考题105

参考文献105

第7章 半导体光电子器件107

7．1半导体的光学性质107

光的本质107

辐射跃迁108

光的吸收109

光伏效应110

7．2太阳能电池111

pn结光电池的电流—电压特性111

pn结光电池的等效电路114

转换效率114

砷化镓太阳能电池117

Ⅱ-Ⅵ族化合物太阳能电池118

铜铟硒太阳能电池119

7．3光电探测器件120

光敏电阻121

光电二极管124

7．4发光二极管和半导体激光器129

可见光发光二极管130

红外发光二极管135

半导体激光器136

思考题145

参考文献145

第8章 宽带隙化合物半导体器件146

8．1宽带隙半导体材料基本特性146

8．2碳化硅器件及其应用147

碳化硅微波功率器件147

碳化硅功率器件150

碳化硅探测器件151

8．3 GaN器件及其应用［7］［8］［9］153

GaN微波功率器件153

GaN基光电器件154

其他GaN基电子器件157

8．4其他宽禁带半导体器件158

单光子器件158

宽禁带半导体纳米结构器件159

基于GaN的子带间跃迁光开关159

氮化物光催化剂160

思考题160

参考文献160