初歩から学ぶ半導体工学

本書は半導体工学に関する教科書です。
図版を豊富に用い、順を追ったていねいな解説により、全体を通して学生１人でも読み進められるようなつくりを心がけました。半導体のややこしい原理も理解できるはずです。
より難しい本にチャレンジする前の１冊目としてぜひお薦めします。

［目次］
第1章　量子力学の基礎
第2章　水素原子から物質へ
第3章　バンド理論
第4章　半導体のバンド構造
第5章　不純物半導体
第6章　格子振動
第7章　キャリアの輸送現象
第8章　光学的性質
第9章　pn接合
第10章　MOS構造
第11章　MOS電界効果トランジスタ
第12章　集積回路
第13章　界面の量子化

Ⓒ原　明人

目次

第1章　量子力学の基礎
1.1　波の表現／1.2　位相速度と群速度／1.3　物質波としての電子／1.4　不確定性原理／1.5　シュレーディンガー方程式と波動関数／1.6　1次元の井戸型ポテンシャル／1.7　スピンとパウリの排他原理／1.8　3次元の井戸型ポテンシャル／1.9　トンネル効果／1.10　時間に依存しない摂動論／1.11　時間に依存する摂動論
第2章　水素原子から物質へ
2.1　水素原子／2.2　水素分子／2.3　s軌道あるいはp軌道からなる物質
第3章　バンド理論
3.1　結晶の周期性と結晶構造／3.2　金属自由電子論／3.3　ブロッホの定理／3.4　1次元空格子の電子構造／3.5　1次元結晶格子のバンドギャップ／3.6　2次元および3次元格子のバンドギャップ／3.7　1次元の強結合近似／3.8　2次元の強結合近似
第4章　半導体のバンド構造
4.1　強結合近似のバンド構造／4.2　k・p摂動(1)：バンド端の詳細構造／4.3　k・p摂動(2)：面心立方格子の空格子に基づく計算／4.4　有効質量と運動方程式／4.5　正孔／4.6　真性半導体のキャリア密度の温度依存性
第5章　不純物半導体
5.1　ドナーとアクセプター／5.2　浅い準位を有する不純物中心の有効質量近似／5.3　ドナー不純物に束縛された電子の空間分布／5.4　不純物半導体におけるキャリア密度の温度依存性
第6章　格子振動
6.1　格子振動とは／6.2　1次元単原子格子／6.3　1次元2原子格子／6.4　3次元の格子振動／6.5　フォノン／6.6　格子比熱
第7章　キャリアの輸送現象
7.1　オームの法則／7.2　ホール効果／7.3　移動度の温度依存性／7.4　ボルツマン方程式／7.5　散乱プロセスの計算／7.6　緩和時間の計算
第8章　光学的性質
8.1　物質中の電磁波／8.2　バンド間遷移／8.3　ドナーに束縛された電子の光励起
第9章　pn接合
9.1　pn接合の形成方法／9.2　拡散電流／9.3　pn接合近傍で生じる現象／9.4　pn接合の熱平衡状態におけるバンド図／9.5　連続の式／9.6　順方向電流／9.7　逆方向電流／9.8　接合容量／9.9　pn接合におけるトンネル効果
第10章　MOS構造
10.1　MOS構造とは
10.2　蓄積層・空乏層・反転層における電場分布およびポテンシャル分布／10.3　Si表面の電子／10.4　理想MOSの容量／10.5　理想MOSでない場合
第11章　MOS電界効果トランジスタ
11.1　MOS電界効果トランジスタの構造
11.2　MOS電界効果トランジスタの動作原理(1)：線形領域
11.3　MOS電界効果トランジスタの動作原理(2)：一般的な電流―電圧特性
11.4　MOS電界効果トランジスタの動作原理(3)：飽和領域
11.5　移動度／11.6　閾値電圧／11.7　サブスレッショルド・スロープ／11.8　基板バイアス効果
第12章　集積回路
第13章　界面の量子化

書誌情報

紙版

• 発売日: 2022年11月04日
• ISBN: 9784065282922
• 判型: B5
• 価格: 定価：3,520円（本体3,200円）
• ページ数: 304ページ

電子版

• 発売日: 2022年11月25日
• JDCN: 06A0000000000590830B

著者紹介

著： 原　明人（ハラ　アキト）

1983年東京理科大学理学部第1部応用物理学科卒業。1985年東北大学理学研究科物理学専攻前期博士課程修了。 その後，民間企業にて半導体結晶工学，半導体デバイスの研究開発に従事。1998年博士（理学）東北大学。 2006年東北学院大学工学部電子工学科助教授，2008年東北学院大学工学部電子工学科教授を経て，現在は東北学院大学工学部電気電子工学科教授。