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第1章 晶格结构和结合性质 1

1.1 晶格的周期性 1

1.2 常见半导体的晶格结构 7

1.3 结合性质 11

1.4 晶格缺陷 21

1.5 半导体表面的再构 29

第1章参考文献 35

第2章 半导体中的电子状态 39

2.1 晶体中的能带 39

2.2 晶体中电子的运动 有效质量和有效质量近似 51

2.3 导电电子和空穴 59

2.4 常见半导体的能带结构 63

2.5 杂质和缺陷能级 77

2.6 局域态的晶格弛豫 88

2.7 重掺杂半导体 93

2.8 表面态 96

第2章参考文献 100

第3章 电子和空穴的统计平衡分布 107

3.1 费米分布函数 107

3.2 载流子浓度对费米能的依赖关系 111

3.3 本征载流子浓度 115

3.4 含单一能级杂质情形的统计 118

3.5 补偿及多重能级情形的统计 123

3.6 简并情形的统计 130

3.7 化学势和费米能 133

3.8 宽禁带半导体的掺杂问题和自补偿 137

附录3.1 若干半导体的等效态密度（300K） 142

第3章参考文献 142

第4章 电荷输运现象 145

4.1 电导和霍尔效应的分析 145

4.2 载流子的散射 156

4.3 电导统计理论 168

4.4 霍尔效应的统计理论 174

4.5 磁阻 180

4.6 强电场下的载流子输运 187

4.7 漂移速度过冲和近弹道输运 194

附录4.1 微扰势引起的状态之间的跃迁 203

附录4.2 玻尔兹曼积分-微分方程和弛豫时间的存在性 206

附录4.3 电阻率和杂质浓度的对应关系 208

第4章参考文献 209

第5章 过剩载流子 213

5.1 过剩载流子及其产生和复合 213

5.2 过剩载流子的扩散 217

5.3 过剩载流子的漂移和扩散 223

5.4 双极扩散和双极漂移 228

5.5 丹倍效应和光磁效应 231

5.6 表面复合对寿命的影响 233

5.7 复合机制和直接复合 236

5.8 间接复合 245

5.9 陷阱效应 256

5.10 空间电荷的弛豫 262

第5章参考文献 265

第6章 接触现象 269

6.1 同质和异质pn结势垒 269

6.2 金属-半导体接触：肖特基势垒 278

6.3 pn结电流：注入电流 势垒区产生复合电流 288

6.4 肖特基势垒电流 尖峰发射 297

6.5 势垒电容和扩散电容 306

6.6 隧道穿透势垒——隧道电流 315

6.7 光生伏特效应 327

6.8 雪崩击穿和齐纳击穿 332

第6章参考文献 336

第7章 半导体表面层和MIS结构 342

7.1 半导体表面电荷层 342

7.2 MIS电容 347

7.3 界面态及其电容效应 358

7.4 场效应和表面电导 366

7.5 表面复合 370

附录7.1 半导体表面电荷层电荷、表面电场和电容作为VS函数的一般表示式 375

第7章参考文献 376

第8章 微结构和超晶格 379

8.1 半导体中的尺寸量子化和低维电子气 379

8.2 微结构和超晶格的生长和形成 390

8.3 二维电子气的电荷输运 397

8.4 微结构中垂直于界面的输运 共振隧穿 407

8.5 一维系统的输运 介观输运 413

8.6 有关量子点的输运现象 426

8.7 半导体超晶格 438

8.8 超晶格的输运 446

8.9 Rashba效应和自旋晶体管 453

8.10 碳纳米管 457

8.11 异质结构的带阶 465

8.12 晶格失配的异质结构 471

第8章参考文献 479

第9章 半导体的光吸收和光反射 501

9.1 光的吸收和基本吸收边 502

9.2 基本吸收与能带结构 515

9.3 激子和激子吸收 520

9.4 杂质吸收 526

9.5 自由载流子吸收 531

9.6 晶格吸收和反射 537

第9章参考文献 540

第10章 半导体中的发光现象 545

10.1 自发发射和受激发射 545

10.2 发光光谱 551

10.3 微结构和超晶格的光谱现象 566

10.4 发光二极管及相关问题 581

10.5 半导体激光器 593

10.6 单光子发射和量子点-微腔系统 609

第10章参考文献 620

索引 638

重要的物理常量 647