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氮化鎵單晶材料與器件/先進半導體產業關鍵技術叢書

  • 作者：編者:劉新科//黎曉華|責編:任鑫//翟天睿
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111808329
  • 出版日期：2026/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：273
人民幣：RMB 118 元      售價：元
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內容大鋼
    本書整合了氮化鎵領域的前沿研究成果與核心技術突破，既注重基礎理論的系統性闡釋，又強調學術前沿的前瞻性，同時穿插文獻引用與數據對比。書中內容為氮化鎵技術從性能突破向機理創新演進提供了全面支撐，助力推動其在光電子、電力電子、射頻通信等領域的產業化應用。全書以「材料生長-器件製備-性能分析」為主線，構建了層層遞進的學術邏輯體系。全書內容涵蓋氮化鎵單晶材料生長及外延，氮化鎵二極體器件製備及特性，氮化鎵三極體器件，氮化鎵異質結探測器，氮化鎵-金剛石集成方法及特性，總結與展望。
    本書適合氮化鎵材料與器件研發人員、寬禁帶半導體從業人員，以及微電子、半導體等相關專業的師生閱讀參考。
作者介紹
編者:劉新科//黎曉華|責編:任鑫//翟天睿
    劉新科     國家青年人才（2025），國家科技部重點研發計劃首席科學家（2025），博士研究生導師，深圳大學材料學院、射頻異質異構集成全國重點實驗室特聘教授，英國物理學會會士（FInstP，2025），英國皇家化學會會士（FRSC，2024）。一直從事寬禁帶半導體氮化鎵材料與器件的研究工作。作為第一完成人或個人，獲2021年度廣東高校科技成果轉化總決賽銅獎、2022年度廣東省科技進步二等獎、2023年度深圳市青年科技獎。
目錄
序
前言
第1章  氮化鎵單晶材料生長及外延
  1.1  氮化鎵材料概論
    1.1.1  晶體結構與基本性質
    1.1.2  材料優勢與應用領域
    1.1.3  發展挑戰與核心瓶頸
  1.2  氮化鎵單晶生長工藝
    1.2.1  氣相法：高生長速率的體單晶製備技術
    1.2.2  熔體法：高質量單晶的高溫高壓技術
    1.2.3  金屬有機化合物氣相沉積法：薄膜外延的核心技術
    1.2.4  一維氮化鎵材料製備方法
    1.2.5  小結
  1.3  氮化鎵同質外延技術：原理、挑戰與應用
    1.3.1  概述
    1.3.2  同質氮化鎵外延技術原理
    1.3.3  同質氮化鎵外延技術的挑戰
    1.3.4  同質氮化鎵外延技術方法
    1.3.5  同質氮化鎵外延技術的應用領域
    1.3.6  小結和展望
  1.4  氮化鎵摻雜方法
    1.4.1  概述
    1.4.2  非故意摻雜
    1.4.3  氮化鎵材料的n型與p型摻雜
    1.4.4  半絕緣摻雜
    1.4.5  摻雜對氮化鎵非電學性能的影響
  參考文獻
第2章  氮化鎵二極體器件製備及特性
  2.1  垂直氮化鎵肖特基二極體
    2.1.1  金屬-半導體接觸理論
    2.1.2  肖特基二極體基本理論
    2.1.3  電場集中效應與邊緣終端
    2.1.4  垂直氮化鎵肖特基二極體的製備流程
    2.1.5  垂直氮化鎵肖特基二極體的應用
    2.1.6  垂直氮化鎵肖特基二極體未來展望
  2.2  垂直氮化鎵PN二極體
    2.2.1  氮化鎵PN二極體材料特性
    2.2.2  邊緣終端技術
    2.2.3  垂直氮化鎵PN二極體的製備流程
    2.2.4  垂直氮化鎵PN二極體的應用
  2.3  氮化鎵異質結功率二極體
    2.3.1  氧化鎳與氮化鎵器件
    2.3.2  氧化鎳/氮化鎵異質結的研究現狀
    2.3.3  氧化亞銅/氮化鎵異質結的研究現狀
    2.3.4  氧化錫/氮化鎵異質結的研究現狀
  2.4  垂直氮化鎵結勢壘肖特基二極體
    2.4.1  垂直結勢壘肖特基二極體基本理論
    2.4.2  結勢壘肖特基二極體主要參數
    2.4.3  氮化鎵結勢壘肖特基二極體
    2.4.4  垂直氮化鎵結勢壘肖特基二極體

  參考文獻
第3章  氮化鎵三極體器件
  3.1  平面型GaN HEMT功率器件
    3.1.1  AlGaN/GaN極化效應與界面二維電子氣的產生
    3.1.2  耗盡型GaN HEMT工作原理
    3.1.3  功率GaN HEMT的增強型技術
    3.1.4  功率GaN HEMT的高耐壓技術
    3.1.5  功率GaN HEMT面臨的可靠性問題
    3.1.6  單片集成的功率GaN HEMT雙向開關
    3.1.7  基於GaN單晶襯底的GaN-on-GaN HEMT
  3.2  垂直GaN三極體
    3.2.1  溝槽型GaN MOSFET
    3.2.2  垂直GaN FinFET
    3.2.3  垂直GaN JFET
    3.2.4  垂直GaN CAVET
    3.2.5  氮化鎵刻蝕技術
    3.2.6  小結和展望
  參考文獻
第4章  氮化鎵異質結探測器
  4.1  概述
  4.2  氮化鎵異質結種類與製備方法
    4.2.1  傳統氮化物基三維異質結
    4.2.2  二維/三維異質結
    4.2.3  異質結製備的核心技術
    4.2.4  界面質量控制與缺陷抑制方法
  4.3  氮化鎵異質結光學與電學性能
    4.3.1  光學性能表徵
    4.3.2  電學性能分析
    4.3.3  光電耦合效應與能帶調控
  4.4  氮化鎵異質結成像與通信應用
    4.4.1  高靈敏度成像器件
    4.4.2  高速光通信模塊設計
    4.4.3  多場景應用案例
  4.5  本章總結與未來展望
  參考文獻
第5章  氮化鎵-金剛石集成方法及特性
  5.1  氮化鎵基功率器件的自熱效應
    5.1.1  自熱效應的產生機制
    5.1.2  自熱效應對器件性能的影響
    5.1.3  傳統散熱方案的局限性
    5.1.4  自熱效應在未來先進技術設計中的重要性
  5.2  氮化鎵基異質集成的界面熱阻
    5.2.1  界面熱阻的物理模型
    5.2.2  電子-聲子耦合理論的影響
    5.2.3  非晶層的抑制策略
    5.2.4  實驗測量技術
  5.3  氮化鎵-金剛石熱管理技術
    5.3.1  單晶金剛石散熱技術
    5.3.2  多晶金剛石散熱技術
    5.3.3  嵌入式金剛石散熱柱技術

    5.3.4  金剛石鈍化層技術
    5.3.5  氮化鎵-金剛石熱管理技術面臨的共性問題
  5.4  氮化鎵-金剛石異質集成技術
    5.4.1  氮化鎵-金剛石鍵合技術
    5.4.2  氮化鎵-金剛石外延生長技術
  5.5  未來前景與挑戰
    5.5.1  超寬禁帶半導體器件的擴展應用
    5.5.2  規模化生產的成本與工藝挑戰
    5.5.3  新型界面工程與材料創新
  參考文獻
第6章  總結與展望
  6.1  氮化鎵晶體生長技術
    6.1.1  大尺寸晶圓製備的突破
    6.1.2  晶體生長工藝的創新
    6.1.3  材料質量與性能的提升
    6.1.4  應用前景與未來發展方向
  6.2  氮化鎵器件
    6.2.1  功能集成
    6.2.2  設計革新
    6.2.3  工藝創新
    6.2.4  異質集成
    6.2.5  應用拓展
  6.3  氮化鎵技術
    6.3.1  氮化鎵技術的發展趨勢
    6.3.2  氮化鎵技術的當前進展
    6.3.3  氮化鎵技術的未來發展方向
  參考文獻

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