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第1章 半导体晶体结构1

1.1晶体与非晶体1

1.2晶体结构2

1.3半导体的晶体结构3

习题5

第2章 半导体的能带6

2.1能带的形成6

2.2半导体中电子共有化运动与能带的量子力学描述7

2.3半导体中的E（k）～k关系及有效质量10

2.4硅、锗和砷化镓的能带结构13

2.5本征半导体、本征激发和空穴14

2.6能带理论应用举例15

习题17

第3章 杂质半导体和杂质能级18

3.1间隙式杂质和替位式杂质19

3.2施主和受主20

3.3杂质补偿22

3.4深能级杂质23

习题24

第4章 半导体中的平衡载流子25

4.1加权求和和加权平均25

4.2理想气体分子按速率的分布25

4.3导带电子浓度与价带空穴浓度26

4.4本征载流子浓度与本征费米能级29

4.5杂质半导体的载流子浓度31

习题35

第5章 半导体中载流子的输运现象36

5.1半导体中载流子的运动形式36

5.1.1无规则运动——热运动36

5.1.2有规则运动37

5.2主要散射机构以及迁移率与平均自由时间的关系38

5.3迁移率、电阻率与杂质浓度和温度的关系42

5.4强电场效应44

5.5耿氏效应44

5.5.1伏安特性45

5.5.2 vd～ε特性45

5.5.3双谷模型理论46

习题47

第6章 非平衡载流子48

6.1过剩载流子及其产生与复合48

6.2非平衡载流子的寿命50

6.3准费米能级52

6.4载流子的扩散运动、爱因斯坦关系55

6.5连续性方程58

习题59

第7章pn结61

7.1 pn结的单向导电性62

7.1.1平衡pn结62

7.1.2 pn结的伏安特性64

7.2 pn结电容67

7.2.1势垒电容68

7.2.2扩散电容69

7.3 pn结击穿69

7.4 pn结隧道效应71

习题74

第8章 金属-半导体接触75

8.1两类接触75

8.2肖特基势垒76

8.3金属-半导体整流接触的电流电压关系79

8.4欧姆接触80

习题82

第9章 MOS结构83

9.1 MOS电容83

9.2能带图84

9.3 MOS结构的C-V特性86

9.4 MOSFET基本工作原理87

9.5 MOS存储器结构88

9.6鳍式晶体管90

习题92

第10章 半导体异质结构93

10.1异质结94

10.2异质结的能带图95

10.3量子阱和超晶格97

10.4异质结激光器98

10.5晶格匹配和热匹配102

习题104

第11章 半导体电光和光电转换效应105

11.1光是怎么产生的105

11.2电致发光和LED106

11.3白光LED108

11.4 OLED110

11.5半导体光电效应111

11.5.1光电效应111

11.5.2半导体的内光电效应112

11.6半导体光伏效应的应用113

习题114

第12章 半导体低维结构115

12.1量子受限系统115

12.2量子限域效应117

12.2.1量子阱117

12.2.2量子线119

12.2.3量子点119

12.2.4态密度120

习题123

第13章 半导体磁效应124

13.1到了重新发明晶体管的时候了124

13.2自旋和自旋电子学125

13.3半导体的磁效应126

13.4自旋霍尔效应128

习题131

第14章 隧道型量子器件基础132

14.1.半导体隧道效应132

14.1.1共振隧穿二极管RTD132

14.1.2隧穿场效应管133

14.2透射系数134

14.2.1 WKB近似134

14.2.2传输矩阵方法137

14.3隧穿电流139

14.4半导体中的隧穿141

14.4.1 p＋n＋结隧穿：齐纳隧穿142

14.4.2 MIS（MOS）隧穿：Fowler-Nordheim隧穿142

14.4.3 MIM隧穿：Simmons公式143

习题144

习题参考答案145

参考文献147