圖解入門 — 半導體工作原理精講

李哲洋，博士生導師，研究員，現任懷柔實驗室北京智慧能源研究院資深技術專家。畢業於南京大學物理學院，獲微電子與固體電子學博士學位，主要研究方向為寬禁帶半導體材料與裝置。曾先後就職於中國電子科技集團公司第五十五研究所、瀚天天成電子科技（廈門）有限公司和南京大學。主持完成國內首條碳化矽外延研發線建設，率先在國內實現了外延材料國產化替代；實現了國內第一條產業級碳化矽外延片生產線的建成及運行，推動了國內碳化矽外延片的產業化進程。

目錄
前言
第1章 新聞和電視上熱議的半導體是什麼？ /
1-1資訊社會中不可或缺的半導體是什麼？ /
1-2半導體的作用和產品類型有哪些？ /
1-3IC、LSI包含了電晶體、二極管等矽晶圓上的元件/
1-4在矽晶圓上製造的實際半導體元件形狀/
1-5半導體元件的實際尺寸比病毒還要小/
1-6將所有功能整合到一顆芯片中，形成系統LSI/
1-7半導體是如何製造的？ /
1-8半導體產業是最先進技術的集合體/
專欄半導體在物聯網（IoT）中的作用/
第2章 透過學習物理和化學瞭解半導體的真正意義和特性/
2-1電和電子/
2-2導體和絕緣體的差異取決於自由電子數量/
2-3什麼是半導體？導體和絕緣體的中間/
專欄電流的基本單位電荷是什麼？ /
2-4物質的電阻與自由電子的關係為何？ /
2-5半導體的特性是電阻率會改變/
2-6為什麼要用矽製造半導體材料？ /
2-7從基本開始瞭解矽，矽的原子結構是什麼？ /
2-8如何從矽原子製造矽單晶？ /
2-9矽單晶、多晶和非晶的差別是什麼？ /
專欄電子遷移率(Electron Mobility)代表什麼？ /
2-10矽原子和能帶結構/
2-11導體、半導體和絕緣體的能帶結構 /
2-12添加雜質會使半導體變成導體/
2-13什麼是N型半導體？ /
2-14什麼是P型半導體？ /
2-15N型半導體的能帶結構/
2-16P型半導體的能帶結構/
2-17N型半導體和P型半導體的多數載子和少數載子/
2-18半導體是由PN結構成的/
專欄導體中的電流傳輸速度很快，但電子的移動速度很慢 /
第3章 學習半導體元件的基本原理：二極管、電晶體和CMOS/
3-1半導體裝置、半導體元件和積體電路的分類/
3-2半導體的基礎－PN結是什麼？ /
3-3當對PN結施加正向電壓時/
3-4當對PN結施加反向電壓時/
3-5PN結構成的半導體元件是二極管，其電特性如何？ /
3-6什麼是電晶體？更詳細地分類晶體管/
3-7雙極型電晶體的基本工作原理/
3-8雙極型電晶體的放大作用/
3-9IC必需的MOS場效電晶體/
3-10基於MOSFET場效應的基本工作流程/
3-11NMOSFET的開關過程/
3-12PMOSFET的開關過程/
3-13被廣泛用於IC的CMOS是什麼？ /
3-14CMOS為何能夠低功耗？ /
3-15NMOS、PMOS反相器與CMOS反相器的工作過程比較/
專欄IC、LSI從雙極型電晶體到PMOS、NMOS再到CMOS
時代的演進/
第4章 半導體初學者需要瞭解的術語表/