2016/02/20

おすすめの半導体教科書

☆☆☆:一般向け。
★☆☆:学士。
★★☆:修士。
★★★:博士。
一般的な工学部に対する個人的な基準です。
良本」と書かれた本は、関連研究者は、買うことを強くお勧めします。

材料物性
★☆☆ 固体物理学: 工学のために (岡崎誠)
易しく書かれているので、分野外の人や学部生の入門書としておススメ。

 物質の量子力学 (岡崎誠)
固体物理を学ぶ上で最初の壁は、エネルギー分散やバンドの概念ではなかろうか。1冊かけてバンド(主に強束縛近似)について説明した本。固体物理の参考書としてオススメ。

★☆☆ 固体物理学入門 (キッテル)
良本。半導体や金属などの固体物理の一連の性質を知るのに最適。固体材料には、電気的性質や光学的性質だけでなく、超電導、量子ホール効果、トンネル効果など、いろんな性質がある。可能なら、より物理を詳しく書いてある英語版 がおすすめ。半導体研究の全てはここから始まる。

★★☆ 半導体の物理 (御子柴宣夫)
良本。半導体全般を網羅しており、半導体の理解を深めるのに最適。バンド構造や電子の動き、発光、フォノンなど、半導体の性質の原理を知りたい人に。

★★☆ 固体物理の基礎 (アシュクロフト・マーミン)
固体物理について、詳しく説明されている。最初から読む本としては、分量が多すぎるので、基礎知識をつけた後に、より理解を深めたい人にオススメ。

★★★ 半導体量子輸送物性(勝本信吾)
量子の世界(nmスケール)における半導体物理を学びたい人に。主に電気特性。

電子デバイス

★☆☆ 半導体工学 (松波弘之) 
良本。要点を簡潔にまとめた、電子デバイスのための入門書。これだけ読んでも半導体の原理は分からないが、電子デバイス全般を網羅している。

★★☆ Physics of Semiconductor Devices (Sze NG)
良本。電子デバイスのバイブル。半導体研究者に必須の本。

★★☆ Fundamentals of Power Semiconductor Devices (Baliga)
パワーデバイスの基礎から応用まで。実験データは少ないが、シミュレーションを使って理解を容易にしている。
MOSデバイスの物性からCMOS動作、シミュレーション(SPICE)まで。マスクパターンも細かく書かれており、実践的。

★★☆ Semiconductor Material and Device Characterization (Schroder)
良本。電極や電流特性などの実践的な内容。

 プラズマ半導体プロセス工学 (市川幸美ら)
エッチングや蒸着など、プラズマプロセスを使う方の入門書。

★★☆ Principles of Plasma Discharges and Materials Processing (Lieberman)
プラズマプロセスを使う方で、より詳しい物理を知りたいという方に。

★★★ The Physics of Low-dimensional Semiconductors (John H. Davies)
低次元構造のキャリア密度など。日本語版もあるが、英語版の方が良い。

★★★ Fundamentals of Carrier Transport (Lundstrom)
移動度や散乱の物理。理論的だが実験の考察にも役立つ。

磁性デバイス

 磁気工学の基礎 (太田恵造)
(調査中)磁性体の基礎

 強磁性体の物理 (近角聡信)
(調査中)磁性体の基礎

 Introduction to Spintronics (Cahay)
(調査中)スピントロニクスの基礎から応用まで

光デバイス

 Optical Properties of Solids (Fox)
光物性の入門書。分かりやすい。

 発光の物理 (小林洋志)
発光の入門書。数式が少なく、定性的な説明で読みやすい。

 フォトニック結晶入門 (迫田和彰)
フォトニック結晶の基礎。

★☆ Photonic Crystals: Modeling the Flow of Light (Johnson)
フォトニック結晶の物理。

★☆ フォトニック結晶の基礎と応用 (吉野勝美)
フォトニック結晶の応用。市販のシミュレーションソフトを使いながら読むと更に理解が深まるかも。FDTDでの計算は自分でMATLABで書くこともできるので、このサイトの下にあるソースを利用して、自分で計算してみるのも良いかも。

★★ 半導体の光物性 (中山正昭)
光物性について網羅的に書かれている。実験データを踏まえて書かれているので、様々な材料にも応用できそう。

★☆ 先端材料光物性 (青柳克信)
光デバイス物理の勉強に良い。

★★★ 応用群論 (小野寺嘉孝)
光物性や非線形光学の研究に欠かせない点群・空間群。

量子コンピュータ

☆☆☆ 量子もつれとは何か(古澤明)
量子コンピュータの概念を知るのはここから始まる。量子情報を、ラジオなどの身近なものを使ってうまく例えている。事前に電気回路や通信、量子力学の知識があると、なお分かりやすいかも。

☆☆ 量子コンピュータ (竹内繁樹)
量子コンピュータの演算の仕組みを知るのに良い。上記の本よりも実践的であり、専門性もやや高い。

★☆ 単一光子と量子もつれ光子 (枝松圭一)
電磁波の量子化や光量子、干渉について、分かりやすく書かれている。

 量子光学と量子情報科学(古澤明・武田俊太郎)
良本。量子エンタングルメントや量子テレポーテーションの基礎を学ぶのによい。この1冊を理解すれば、光量子をつかった量子コンピュータの原理の全貌が掴めると思う。理論だけでなく、実験との関連も分かりやすく書かれている。

 現代の量子力学 (堀田昌寛)
量子情報の理解を目的とした量子力学を学ぶことができる。量子情報の専門書を読む前に一読しておくと、より理解が深まる。

 Quantum Computing: A Gentle Introduction (Rieffel)
アルゴリズムとか基本的な概念。量子情報の参考書に。

 量子アニーリングの基礎(西森秀稔)
(調査中)量子情報の基礎。

 量子情報科学入門 (石坂智)
(調査中)量子情報の基礎。

 Quantum Computation and Quantum Information (Nielsen)
(調査中)量子情報とか。

特定材料

★★☆ Graphene: Fundamentals, Devices, and Applications (Shafraniuk)
2次元系材料グラフェンの物性と応用。

★★☆ Fundamentals of Silicon Carbide Technology (木本恒暢)
パワーデバイスに使われる炭化珪素(SiC)の物性とデバイス応用全般。結晶成長や物性は実践的だが、デバイスについては計算寄り。研究者には内容の深いこちらがお勧めだが、ビジネスや開発者にはより実践的な日本語版 がいいかも。

★★☆ Nitride Semiconductor Devices (Morkoc)
可視光LEDやレーザーと言えば窒化ガリウム(GaN)。物性値が参考になる。高周波パワーデバイスについても触れられている。物理は少なく全体的に計算寄り。

 電気伝導性酸化物 (藤森淳)
ZnOやTiO、SnOなど、酸化物固体材料全般。超電導含む。


結晶成長
★☆☆ 固体の熱力学 (Swalin)
結晶成長の前知識に。電極の研究やバルク成長する人には特に良い。

★☆☆
 エピタキシャル成長のフロンティア (中嶋一雄)
結晶成長の仕組みを知るのに良い。計算式の詳細が省かれているので、すっきりしない部分も多い。

☆☆ 分子線エピタキシー(権田俊一)
これからMBEを使うという人は、一通り読んでおいたほうが良い本。技術的な内容。

★★☆ 結晶成長のしくみを探る (上羽牧夫)
やや難しめ。BCF理論の論文を事前に読んでおくと良いかも。

 熱力学(田崎晴明)
熱力学の見方が変わる。

★★☆ Organometallic Vapor-Phase Epitaxy (Gerald B. Stringfellow)
CVD成長全般をまとめた本。

★★☆ Molecular Beam Epitaxy (Charles Tomas Foxon)
MBE全般。

★★★ Materials Fundamentals of Molecular Beam Epitaxy (Jeffery y. Tsao)
MBE成長。やや理論より。

結晶評価

★☆☆ 連続体の力学 (長岡洋介)
転位の歪みやCVD成長の計算を始めたい人は、身につけておきたい基礎勉強。

★☆☆ 結晶電子顕微鏡学 (坂公恭) 
TEMの物理というより、実験でTEMを使う人に。技術的な内容。

★★☆ Introduction to Dislocations (Hull, Bacon)
良本。転位に関する本。半導体のX線やTEM観察をする人には是非オススメ。

★★☆ Elements of X-Ray Diffraction (Cullity)
良本。X線回折の全般。X線を使う人は読んでおきたい。

★★☆ Transmission Electron Microscopy (Williams Carter)
良本。TEMの基礎から応用まで。TEM観察(依頼含む)する人には、オススメ。

★★☆ X線光電子分光法
XPS。測定前に読んでおきたい。

★★☆ ラマン分光法 (濱口宏夫)
ラマン。この本を読む前にバンド理論を理解しておきたい。

★★★ X-Ray Diffraction  (Warren)
やや理論的。数値計算が多い。

その他

☆☆☆ NHK 電子立国日本の自叙伝 (DVD or Book)
半導体の誕生秘話。電機メーカに行く人に是非。

☆☆☆ スティーブ・ジョブズ
ジョブズのことはもちろん、一般向けPCがどのようにできて、どのように普及したかが分かる。

☆☆☆ 理科系の作文技術
学士論文を書く上で、最低限の執筆技術。

☆☆☆ 重力とは何か
工学部の人なら、物理に対する見方が変わるかもしれない。

☆☆☆ 探究する精神
良本。研究に対する考え方やアプローチなどが大変参考になる。特に、研究費やマネージメントに関する考え方は、将来、大学や研究所で働きたい人にとって必須の読み物。

☆☆☆ 論文捏造
ベル研のシェ‐ンという、ネイチャーなどに多数載せていた人が、実は全ての論文がねつ造だったと言う話。初めての論文執筆前に。

☆☆☆ ピクサー流 創造するちから
『トイ・ストーリー』で有名なピクサー社の共同創業者である、エド・キャットムルによるマネジメント本。素晴らしいアイデアを生み出す雰囲気・環境とは?

☆☆☆ 鋼の錬金術師
かなりの良本。


半導体の結晶成長からプロセスまでをまとめたサイト:半導体研究の実践