微電子物理基礎
定 價:29 元
叢書名:高等學校微電子類“十三五”規(guī)劃教材
本書是微電子專業(yè)課程半導體物理學和電子器件的先導課程教材, 主要內容融匯了量子力學和固體物理的相關知識, 將兩者有機地結合起來, 并增加了半導體物理學的初步知識。 書中涵蓋了量子力學的基本知識點和固體物理中的晶體結構及能帶理論, 重點講解了量子理論的內涵和量子力學方程的應用。對半導體物理學中所要求掌握的理論物理知識進行了全覆蓋。將量子力學理論與固體物理理論結合起來是本書的一大特點。 本書可作為高等院校微電子、電子、通信、自動化等相關專業(yè)的教材。
第 1章 晶體結構 1 11 半導體材料的特性 1 12 晶體結構 1 121 晶體的共性 2 122 晶體的周期性 4 13 晶列、晶面、倒格子 9 131 基矢、晶胞 9 132 Miller指數 9 133 倒格子 12 134 布里淵區(qū) 15 14 晶體的對稱性 18 141 晶體的對稱操作 19 142 晶格結構的分類 22 15 晶體的結合 23 151 晶體的結合力 24 152 金剛石結構和共價結合 29 153 閃鋅礦結構和結合性質 30 154 纖鋅礦結構和結合性質 30 習題 31 第 2章 量子理論基礎 34 21 經典物理學的困難 34 211 黑體輻射 34 212 光電效應 35 213 原子結構的玻耳(Bohr)理論 36 22 波函數和薛定諤方程 37 221 薛定諤(Schrdinger)方程 37 222 波函數的性質 39 223 量子力學基本理論 44 224 定態(tài)薛定諤方程 50 23 定態(tài)薛定諤方程的應用 52 231 一維無限勢阱模型 52 232 一維有限勢阱模型 55 233 一維線性諧振子 57 234 勢壘貫穿 60 24 中心力場問題的薛定諤方程的求解 64 241 動量算符、角動量算符 64 242 電子在庫侖場中的運動 67 25 微擾理論 70 251 非簡并微擾理論 70 252 簡并定態(tài)微擾 74 習題 78 第 3章 能帶理論基礎 81 31 周期場中電子的波函數布洛赫函數 81 311 一維布洛赫定理的證明 82 312 三維布洛赫定理的證明 84 313 簡約布里淵區(qū) 85 32 一維分析近似 86 321 克龍尼克-潘納(Kronig-Penny)模型 86 322 近自由電子模型 89 323 緊束縛近似 94 324 導體、半導體、絕緣體的能帶論解釋 97 33 半導體中電子的運動 102 331 半導體中的能帶和布里淵區(qū) 102 332 電子在能帶極值附近的近似E(k)-k關系和有效質量 103 333 半導體中電子的平均速度、加速度 104 334 本征半導體的導電機構、空穴 105 34 三維擴展模型硅、鍺的能帶結構 106 341 半導體能帶極值附近的能帶結構 106 342 半導體能帶極值附近有效質量的確定、回旋共振 107 343 Si、Ge的能帶結構 107 35 Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體的能帶結構 109 351 GaAs的能帶結構 110 352 GaP晶體的能帶結構特點 110 353 GaAs1-xPx的能帶結構 110 習題 111 第 4章 半導體中的雜質和缺陷能級 113 41 半導體中的淺能級雜質 113 411 半導體中的兩類雜質 113 412 Ge和Si中的淺能級雜質 114 413 Ⅲ-Ⅴ族半導體(GaAs、GaP等)中的淺能級雜質 116 414 Ⅱ-Ⅵ族半導體(CdTe、ZnS等)中的淺能級雜質 116 42 淺能級雜質電離能的簡單計算 117 421 類氫模型 117 422 類氫模型的合理性 118 43 半導體中的雜質補償效應 119 431 雜質的補償作用 119 432 強補償半導體的特殊性質 120 433 重摻雜效應 120 44 半導體中的深能級雜質 120 441 Ge和Si中的深能級雜質 120 442 Ge和Si中的Au能級 121 443 Ⅲ-Ⅴ族半導體中的深能級雜質 122 444 等電子陷阱 123 45 缺陷、位錯能級 124 451 半導體中的點缺陷能級 124 452 半導體中的位錯 125 習題 126 第 5章 載流子的統(tǒng)計分布 128 51 電子的分布函數 128 511 F-D分布函數 128 512 M-B分布函數 130 52 半導體能帶極值附近的能態(tài)密度 132 521 k空間的狀態(tài)密度 132 522 半導體導帶底附近和價帶頂附近的狀態(tài)密度 135 523 熱平衡載流子濃度(非簡并半導體) 137 53 本征半導體中的載流子濃度 141 531 本征載流子濃度ni和pi 141 532 本征載流子濃度隨溫度的變化曲線圖 143 533 半導體器件的工作溫度范圍 143 54 非簡并摻雜半導體中的雜質和電荷 144 541 半導體中雜質的電離情況 (非簡并情況) 144 542 n型非簡并半導體中的載流子濃度 145 543 補償半導體 149 544 利用摻雜半導體的載流子濃度與溫度的關系來確定器件工作溫區(qū) 153 55 簡并半導體 154 551 簡并半導體中的載流子濃度 154 552 簡并化條件 154 553 簡并化效應 155 56 過剩載流子的注入與復合 155 561 非平衡載流子的產生 155 562 非平衡載流子的特性 156 563 非平衡載流子的壽命 157 564 準費米能級和非平衡載流子濃度 158 57 非平衡載流子的復合理論 159 571 非平衡載流子復合的機理 159 572 復合的分類 160 58 陷阱效應 161 習題 162 第 6章 半導體的輸運性質 164 61 載流子遷移率和半導體電導率 164 611 漂移電流和遷移率 164 612 半導體的電導率 166 62 半導體中載流子的散射 166 621 載流子散射的概念 166 622 半導體中載流子遭受散射的機構 167 623 晶格熱振動的規(guī)律 168 63 電阻率與雜質濃度和溫度的關系 170 631 電導率、遷移率與平均自由時間的關系 170 632 遷移率與雜質濃度、溫度的關系 172 633 半導體電阻率及其與雜質濃度和溫度的關系 173 634 四探針法測電阻率 173 64 半導體的Boltzmann輸運方程 174 641 分析載流子輸運的分布函數法 174 642 Boltzmann方程 175 643 Boltzmann輸運方程的弛豫時間近似 176 644 半導體電導率的統(tǒng)計計算 176 645 球形等能面均勻半導體在弱電場和無溫度梯度時的電導率 177 65 強電場效應 179 651 強電場/窄尺寸效應 179 652 多能谷散射 181 66 載流子的擴散運動 183 661 載流子的擴散運動 183 662 擴散電流 184 663 愛因斯坦關系式 184 67 半導體的磁阻效應 185 671 半導體的Hall效應 185 672 半導體的磁阻效應 187 673 半導體的熱傳導 187 674 半導體的熱電效應 188 675 半導體的熱磁效應 190 習題 191 參考文獻 192