固體電子學導論(第2版)

固體電子學導論(第2版)

《固體電子學導論(第2版)》是2016年8月清華大學出版社出版的圖書,作者是沈為民、唐、瑩、孫一翎。

基本介紹

  • 書名:固體電子學導論(第2版)
  • 作者:沈為民、唐、瑩、孫一翎
  • 出版社:清華大學出版社
  • 出版時間:2016年8月
  • 定價:49 元
  • ISBN:9787302439318
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

全書共分8章。1-3章介紹固體物理的基本知識,內容有:晶體結構、晶體結合、晶體生長、確定晶體結構的方法;晶格振動形成格波的特點、聲子的概念及聲子譜的測量方法;晶體缺陷的主要類型;能帶理論的基礎知識,包括金屬中的自由電子模型,晶體電子的波函式與能帶結構的特點,有效質量、空穴的概念,以及實際晶體能帶結構舉例。4-8章介紹半導體材料與器件特性,內容有:載流子濃度、遷移率、電導率的計算,漂移運動與擴散運動,非平衡載流子,連續性方程;PN結的形成與能帶圖、電流電壓特性、電容、擊穿;固體表面態的基本概念,表面電場效應,金屬與半導體的接觸,MIS結構的電容—電壓特性;半導體器件的基本原理,包括二極體、雙極型電晶體場效應電晶體,半導體集成器件和微細加工技術簡介。固體的光學常數及實驗測量,光吸收,光電導,光生伏特效應及太陽電池,半導體發光及發光二極體等。

圖書目錄

第1章晶體的結構和晶體的結合
1.1晶體的特徵與晶體結構的周期性
1.1.1晶體的特徵
1.1.2晶體結構的周期性
1.1.3原胞與晶胞
1.1.4實際晶體舉例
1.2晶列與晶面倒格子
1.2.1晶列
1.2.2晶面
1.2.3倒格子
1.3晶體結構的對稱性晶系
1.3.1物體的對稱性與對稱操作
*1.3.2晶體的對稱點群
1.3.3晶系
*1.3.4準晶體
*1.4確定晶體結構的方法
1.4.1晶體衍射的一般介紹
1.4.2衍射方程
1.4.3反射公式
1.4.4反射球
1.5晶體的結合
1.5.1離子性結合
1.5.2共價結合
1.5.3金屬性結合
1.5.4范德華結合
*1.6晶體生長簡介
1.6.1自然界的晶體
1.6.2溶液中生長晶體
1.6.3水熱法生長晶體
1.6.4熔體中生長晶體
1.6.5矽、鍺單晶生長
習題1
第2章晶格振動和晶體的缺陷
2.1晶格振動和聲子
2.1.1一維單原子晶格的振動
2.1.3晶格振動量子化聲子
*2.2聲學波與光學波
2.2.1一維雙原子晶格的振動
2.2.2聲學波和光學波的特點
*2.3格波與彈性波的關係
2.4聲子譜的測量方法
2.5晶體中的缺陷
2.5.1點缺陷
2.5.2線缺陷
2.5.3面缺陷
習題2
第3章能帶論基礎
3.1晶體中電子狀態的近似處理方法
3.1.1單電子近似
3.1.2周期性勢場的形成
3.2金屬中的自由電子模型
3.2.1無限深勢阱近似——駐波解
3.2.2周期性邊界條件——行波解
3.2.3能態密度
*3.2.4費米球
3.3.1布洛赫定理的表述
*3.3.2布洛赫定理的證明
3.3.3布洛赫函式的意義
3.4克龍尼克潘納模型
3.4.1求解
3.4.2討論
3.4.3能帶結構的特點
*3.5能帶的計算方法
3.5.1準自由電子近似
*3.5.2布洛赫函式的例子
3.6晶體的導電性
3.6.1電子運動的速度和加速度有效質量
3.6.2電子導電和空穴導電
3.6.3導體、半導體和絕緣體的區別
*3.7實際晶體的能帶
3.7.1迴旋共振和有效質量
3.7.2矽和鍺的能帶結構
3.7.3砷化鎵的能帶結構
習題3
第4章半導體中的載流子
4.1本徵半導體與雜質半導體
4.1.1本徵半導體
4.1.2雜質半導體
4.1.3雜質電離能與雜質補償
4.2半導體中的載流子濃度
4.2.1費米分布函式
4.2.2平衡態下的導帶電子濃度和價帶空穴濃度
4.2.3本徵載流子濃度與費米能級
4.2.4雜質充分電離時的載流子濃度
4.2.5雜質未充分電離時的載流子濃度
4.4載流子的漂移運動
4.4.1遷移率
4.4.2電導率
*4.4.3霍耳(Hall)效應
4.5非平衡載流子及載流子的擴散運動
4.5.1穩態與平衡態
4.5.2壽命
4.5.3擴散運動
4.5.4連續性方程
習題4
第5章PN結
5.1PN結及其能帶圖
5.1.1PN結的製備
5.1.2PN結的內建電場與能帶圖
5.1.3PN結的載流子分布
5.1.4PN結的勢壘形狀
5.2PN結電流電壓特性
5.2.1非平衡PN結的勢壘與電流的定性分析
*5.2.2非平衡PN結的少子分布
5.2.3理想PN結的電流電壓方程
5.3PN結電容
5.3.1勢壘電容
5.3.2擴散電容
5.3.3勢壘電容的計算
5.3.4擴散電容的計算
5.4PN結擊穿
5.4.1雪崩擊穿
5.4.2隧道擊穿(齊納擊穿)
5.4.3熱電擊穿
習題5
第6章固體表面及界面接觸現象
6.1表面態
6.1.1理想表面和實際表面
6.1.2表面態
6.1.3表面態密度
6.2表面電場效應
6.2.1外電場對半導體表面的影響
6.2.2表面空間電荷區的電場、面電荷密度和電容
6.2.3各種表面層狀態
6.2.4表面電導
6.3金屬與半導體的接觸
6.3.1金屬和半導體的功函式
6.3.2接觸電勢差和接觸勢壘
6.3.3金屬與半導體接觸的整流特性
6.3.4歐姆接觸
6.4MIS結構的電容電壓特性
6.4.1理想MIS結構電容
6.4.2理想MIS結構的CV特性
6.4.3功函式差及絕緣層中電荷對CV特性的影響
*6.5異質結
6.5.1異質結的分類
6.5.2突變異質結的能帶圖
6.5.3異質結的電流電壓特性
習題6
第7章半導體器件基礎
7.1二極體
7.1.1二極體的基本結構
7.2.1BJT的基本結構
7.2.2BJT的電流電壓特性
7.3場效應電晶體
7.3.1JFET
7.3.2MOSFET
*7.3.3MESFET
7.4半導體集成器件
7.4.1積體電路的構成
7.4.2微細加工技術
習題7
第8章固體光電基礎
8.1固體的光學常數
8.1.1折射率與消光係數
*8.1.2克拉末克龍尼克(KramersKronig)關係
*8.2光學常數的測量
8.3半導體的光吸收
8.3.1本徵吸收
8.3.2直接躍遷和間接躍遷
8.3.3其他吸收過程
8.4半導體的光電導
8.4.1附加電導率
8.4.2定態光電導及其弛豫過程
8.4.3本徵光電導的光譜分布
8.4.4雜質光電導
8.5PN結的光生伏特效應和太陽能電池
8.5.1PN結的光生伏特效應
8.5.2光電池的電流電壓特性
8.5.3太陽能電池及其光電轉換效率
8.6半導體發光
8.6.1輻射躍遷
8.6.2發光效率
8.6.3電致發光激發機構
8.6.4發光二極體(LED)
習題8
附錄A常用表
附錄BExcel在教學中的套用
參考文獻

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