半導體元件物理學第四版（上冊）

導論
 
本書的內容可分為五個部分，分別是半導體物理、元件建構區塊、電晶體、負電阻與功率元件，以及光子元件與感測器等部分。第一部分「半導體物理」包含第一章，總覽半導體的基本特性，作為理解以及計算元件特性的基礎，其中簡短地概述能帶、載子濃度及傳輸特性，並將重點放在兩個最重要的半導體：矽(Si) 及砷化鎵(GaAs)。為便於參考，這些半導體的建議值或是最精確值將收錄於第一章的圖表及附錄之中。
 
第二部分「元件建構區塊」包含第二章到第四章，論述基本的元件建構區段，這些基本的區段可以構成所有的半導體元件。第二章探討 p-n 接面的特性，因為 p-n 接面的建構區塊出現在大部分半導體元件中，所以 p-n 接面理論為半導體元件物理的基礎；該章也討論由兩種不同的半導體所形成的異質接面結構，例如使用砷化鎵(GaAs) 及砷化鋁(AlAs) 來形成異質接面。
 
異質接面為高速元件與發光元件的關鍵建構區塊。第三章則論述金屬—半導體接觸，即金屬與半導體之間作緊密接觸。當與金屬接觸的半導體只做適當的摻雜時，此接觸產生類似 p-n 接面的整流作用。然而，對半導體作重摻雜時，則形成歐姆接觸。歐姆接觸可以忽略在電流通過時造成的電壓降，並讓任一方向的電流通過，可作為提供元件與外界的必要連結。第四章論述金屬—絕緣體－半導體(MIS) 電容器，其中以矽材料為基礎的金屬—氧化物－半導體(MOS) 結構為主。將表面物理的知識與MOS 電容的觀念結合是很重要的，因為這樣不但可以了解與MOS 相關的元件，像是金氧半場效電晶體(MOSFET) 與浮動閘極非揮發性記憶體，同時也是因為其與所有半導體元件表面，以及絕緣區域的穩定度與可靠度有關。