固體電子學(xué)導論（第2版）/高等學(xué)校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)系列教材簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

　　隨著(zhù)半導體材料工藝日趨成熟，新的固態(tài)電子器件因材料質(zhì)量的提高和對材料物理的深入研究而不斷出現。固態(tài)電子器件是現代集成電路的基礎，它還廣泛應用于其他各領(lǐng)域，如光纖通信、固體成像、微波通信等。
　　本書(shū)介紹固體電子學(xué)的基礎理論，主要涉及固體物理和半導體物理的基礎知識，包括晶體的結構、晶體的結合、晶格振動(dòng)、晶體缺陷、能帶理論、半導體中的載流子、PN結、固體表面及界面接觸現象、半導體器件原理、固體的光學(xué)性質(zhì)與光電現象等內容。

　　全書(shū)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(cháng)、確定晶體結構的方法；晶格振動(dòng)形成格波的特點(diǎn)、聲子的概念及聲子譜的測量方法；晶體缺陷的主要類(lèi)型；能帶理論的基礎知識，包括金屬中的自由電子模型，晶體電子的波函數與能帶結構的特點(diǎn)，有效質(zhì)量、空穴的概念，以及實(shí)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(dòng)與擴散運動(dòng)，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(tài)的基本概念，表面電場(chǎng)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，包括二極管、雙極型晶體管、場(chǎng)效應晶體管，半導體集成器件和微細加工技術(shù)簡(jiǎn)介。固體的光學(xué)常數及實(shí)驗測量，光吸收，光電導，光生伏特效應及太陽(yáng)電池，半導體發(fā)光及發(fā)光二極管等。

第1章晶體的結構和晶體的結合
1.1晶體的特征與晶體結構的周期性
1.1.1晶體的特征
1.1.2晶體結構的周期性
1.1.3原胞與晶胞
1.1.4實(shí)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(chēng)性晶系
1.3.1物體的對稱(chēng)性與對稱(chēng)操作
＊1.3.2晶體的對稱(chēng)點(diǎn)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(jià)結合
1.5.3金屬性結合
1.5.4范德華結合
＊1.6晶體生長(cháng)簡(jiǎn)介
1.6.1自然界的晶體
1.6.2溶液中生長(cháng)晶體
1.6.3水熱法生長(cháng)晶體
1.6.4熔體中生長(cháng)晶體
1.6.5硅、鍺單晶生長(cháng)
習題1
第2章晶格振動(dòng)和晶體的缺陷
2.1晶格振動(dòng)和聲子
2.1.1一維單原子晶格的振動(dòng)
2.1.2周期性邊界條件
2.1.3晶格振動(dòng)量子化聲子
＊2.2聲學(xué)波與光學(xué)波
2.2.1一維雙原子晶格的振動(dòng)
2.2.2聲學(xué)波和光學(xué)波的特點(diǎn)
＊2.3格波與彈性波的關(guān)系
2.4聲子譜的測量方法
2.5晶體中的缺陷
2.5.1點(diǎn)缺陷
2.5.2線(xiàn)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(tài)的近似處理方法
3.1.1單電子近似
3.1.2周期性勢場(chǎng)的形成
3.2金屬中的自由電子模型
3.2.1無(wú)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(tài)密度
＊3.2.4費米球
3.3布洛赫定理
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布洛赫函數的意義
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(diǎn)
＊3.5能帶的計算方法
3.5.1準自由電子近似
＊3.5.2布洛赫函數的例子
3.5.3緊束縛近似
3.6晶體的導電性
3.6.1電子運動(dòng)的速度和加速度有效質(zhì)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(shí)際晶體的能帶
3.7.1回旋共振和有效質(zhì)量
3.7.2硅和鍺的能帶結構
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本征半導體與雜質(zhì)半導體
4.1.1本征半導體
4.1.2雜質(zhì)半導體
4.1.3雜質(zhì)電離能與雜質(zhì)補償
4.2半導體中的載流子濃度
4.2.1費米分布函數
4.2.2平衡態(tài)下的導帶電子濃度和價(jià)帶空穴濃度
4.2.3本征載流子濃度與費米能級
4.2.4雜質(zhì)充分電離時(shí)的載流子濃度
4.2.5雜質(zhì)未充分電離時(shí)的載流子濃度
＊4.3簡(jiǎn)并半導體
4.4載流子的漂移運動(dòng)
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(dòng)
4.5.1穩態(tài)與平衡態(tài)
4.5.2壽命
4.5.3擴散運動(dòng)
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結的制備
5.1.2PN結的內建電場(chǎng)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(tài)
6.1.1理想表面和實(shí)際表面
6.1.2表面態(tài)
6.1.3表面態(tài)密度
6.2表面電場(chǎng)效應
6.2.1外電場(chǎng)對半導體表面的影響
6.2.2表面空間電荷區的電場(chǎng)、面電荷密度和電容
6.2.3各種表面層狀態(tài)
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數
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功函數差及絕緣層中電荷對CV特性的影響
＊6.5異質(zhì)結
6.5.1異質(zhì)結的分類(lèi)
6.5.2突變異質(zhì)結的能帶圖
6.5.3異質(zhì)結的電流電壓特性
6.5.4半導體超晶格
習題6
第7章半導體器件基礎
7.1二極管
7.1.1二極管的基本結構
7.1.2整流二極管
7.1.3齊納二極管
7.1.4變容二極管
7.1.5肖特基二極管
7.2雙極型晶體管
7.2.1BJT的基本結構
7.2.2BJT的電流電壓特性
7.3場(chǎng)效應晶體管
7.3.1JFET
7.3.2MOSFET
＊7.3.3MESFET
7.4半導體集成器件
7.4.1集成電路的構成
7.4.2微細加工技術(shù)
習題7
第8章固體光電基礎
8.1固體的光學(xué)常數
8.1.1折射率與消光系數
＊8.1.2克拉末克龍尼克(KramersKronig)關(guān)系
＊8.2光學(xué)常數的測量
8.3半導體的光吸收
8.3.1本征吸收
8.3.2直接躍遷和間接躍遷
8.3.3其他吸收過(guò)程
8.4半導體的光電導
8.4.1附加電導率
8.4.2定態(tài)光電導及其弛豫過(guò)程
8.4.3本征光電導的光譜分布
8.4.4雜質(zhì)光電導
8.5PN結的光生伏特效應和太陽(yáng)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(yáng)能電池及其光電轉換效率
8.6半導體發(fā)光
8.6.1輻射躍遷
8.6.2發(fā)光效率
8.6.3電致發(fā)光激發(fā)機構
8.6.4發(fā)光二極管(LED)
＊8.6.5半導體激光器(LD)
習題8
附錄A常用表
附錄BExcel在教學(xué)中的應用
參考文獻