本书是佐治亚理工学院的Kevin F.Brennan教授根据他在电子和计算机学院的讲义编写而成。

本书以介绍半导体器件在计算和电信系统中所扮演的重要角色为主线，详细阐述了目前电信和计算产业中半导体器件的发展现状，内容上涵盖了未来计算硬件和射频功率放大器的实现方法，讨论了计算和电信的发展趋势和系统要求对半导体器件的选择、设计和工作特性的影响。

全书共11章，作者讲解深入浅出，理论分析透彻，重点突出，对于需要掌握半导体器件基础入门知识和了解目前计算和电信系统发展形势的人们来说，此书无疑是一个很好的选择。本书既可以作为高等院校电子科学与技术专业和电信专业本科生以及相关专业研究生教材，也可以作为相关领域工程技术人员的参考资料。

本书从半导体基础开始，介绍了目前电信和计算产业中半导体器件的发展现状，在器件方面为电子工程提供了坚实的基础。内容涵盖未来计算硬件和射频功率放大器的实现方法，阐述了计算和电信的发展趋势和系统要求对半导体器件的选择、设计及工作特性的影响。

本书首先讨论了半导体的基本特性；接着介绍了基本的场效应器件MODFET和MOSFET，以及器件尺寸不断缩小所带来的短沟道效应和面临的挑战；最后讨论了光波和无线电信系统中半导体器件的结构、特性及其工作条件。

本书不仅可以作为研究生教材，也可为本领域工程师和研究人员提供参考。

译者序

前言

第1章　半导体基础

　1.1　半导体的定义

　1.2　平衡载流子浓度与本征材料

　1.3　杂质半导体材料

　思考题

第2章　载流子的运动

　2.1　载流子的漂移运动与扩散运动

　2.2　产生-复合

　2.3　连续性方程及其解

　思考题

第3章　结

　3.1　处于平衡状态的pn结

　3.2　不同偏压下的同质pn结

　3.3　理想二极管行为的偏离

　3.4　载流子的注入、拉出、电荷控制分析及电容

　3.5　肖特基势垒

　思考题

第4章　双极结型晶体管

　4.1　BJT工作原理

　4.2　BJT的二阶效应

　　4.2.1　基区漂移

　　4.2.2　基区宽度调制/Early效应

　　4.2.3　雪崩击穿

　4.3　BJT的高频特性

　思考题

第5章　结型场效应晶体管和金属-半导体场效应晶体管

　5.1　JFET工作原理

　5.2　MESFET和MODFET工作原理

　5.3　JFET和MESFET的定量描述

　5.4　JFET小信号模型

　思考题

第6章　金属-绝缘体-半导体结构和MOSFET

　6.1　平衡态下的MIS系统

　6.2　加偏压时的MIS结构

　6.3　MOSFET的基本工作原理

　6.4　MESFET和MOSFET的小信号特性

　6.5　CMOS电路

　思考题

第7章　短沟道效应及其对CMOS的挑战

　7.1　短沟道效应

　7.2　尺寸缩小理论

　7.3　CMOS进一步小型化中遇到的挑战

　思考题

第8章　超越CMOS

　8.1　超越CMOS之外的发展

　8.2　碳纳米管

　8.3　传统计算与感知计算、分子和生物计算

　8.4　分子电子学——分子二极管和二极管—二极管逻辑门

　8.5　容错计算

　8.6　量子原胞自动机

　思考题

第9章　电信系统概述

　9.1　光纤传输

　9.2　放大器与中继器

　9.3　移动蜂窝电信系统

　9.4　蜂窝系统的器件类型

第10章　光电器件——发射器、光放大器和探测器

　10.1　发光二极管

　10.2　受激发射

　10.3　激光器工作原理

　10.4　半导体激光器的类型

　10.5　掺铒光纤放大器

　10.6　半导体光放大器

　10.7　p-i-n光电探测器

　10.8　雪崩二极管

　思考题

第11章　无线系统中高频大功率晶体管

　11.1　无线传输系统中晶体管的特性

　11.2　异质结

　11.3　MODFET器件

　11.4　异质结双极晶体管（HBTs）

　11.5　宽带隙半导体

　思考题

参考书目