半导体微纳电子学PDF电子书下载

第0章 引言 1

0.1 特征长度 1

0.1.1 费米波长 1

0.1.2 平均自由程 2

0.1.3 相弛豫长度 2

0.2 超小器件中的非平衡输运 4

0.3 量子效应 5

0.3.1 统计热力学 6

0.3.2 相相干效应 7

0.3.3 库仑阻塞效应 9

0.4 量子波导 9

0.5 碳基纳米器件 15

0.5.1 电子结构 15

0.5.2 电学性质 16

0.5.3 碳管场效应晶体管（CNTFET） 17

0.5.4 碳片纳米带晶体管 19

0.5.5 碳基器件的未来 21

第1章 非平衡输运 24

1.1 蒙特卡罗方法 24

1.2 均匀半导体中与时间有关的输运现象 27

1.2.1 漂移扩散模型 27

1.2.2 强电场下的输运 32

1.2.3 考虑了强场输运的器件设计 37

1.3 与空间有关的输运现象 40

1.4 Si-MOSFET中的输运 44

1.5 GaAs HEMT中杂质分布涨落引起的量子效应 49

1.6 超小GaAs MESFET的模拟 51

1.7 超小HEMT器件的模拟 54

第2章 共振隧穿 57

2.1 单势垒结构 57

2.2 双势垒结构的共振隧穿 66

2.3 空穴共振隧穿 75

2.4 稀磁半导体的共振隧穿 81

第3章 超晶格纵向输运 89

3.1 超晶格微带输运 89

3.2 超晶格中的布洛赫振荡 95

3.3 Wannier-Stark态之间的跳跃电导 102

第4章 介观输运 109

4.1 接触电阻 109

4.2 兰道公式 115

4.3 多通道情形 118

4.4 多端器件 120

4.5 Büttiker公式的一些应用 125

4.5.1 三极导体 125

4.5.2 四极导体 128

4.6 实验结果 131

4.6.1 二端导体 131

4.6.2 磁场下的二端导体 133

4.6.3 量子霍尔效应 136

第5章 量子点的输运 140

5.1 单电子效应与单电子晶体管 140

5.2 量子点输运中的Kondo效应 152

5.2.1 金属中的Kondo效应 153

5.2.2 量子点中的Kondo效应 155

5.3 垂直量子点中的单电子输运 159

5.3.1 量子点和单电子能级 160

5.3.2 壳层填充和洪德第一定则 161

5.3.3 磁场下N个电子的基态 162

5.3.4 磁场下的单电子隧道谱 167

5.3.5 自旋阻塞效应 170

5.3.6 耦合量子点的单电子隧穿 172

第6章 量子波导输运 175

6.1 量子器件 175

6.1.1 理论方法 176

6.1.2 Aharonov-Bohm效应 178

6.1.3 量子干涉器件 178

6.2 一维量子波导理论 180

6.2.1 两个基本方程 181

6.2.2 环状器件 182

6.2.3 AB效应 184

6.2.4 量子干涉器件 186

6.3 二维量子波导理论——传输矩阵方法 188

6.4 二维量子波导理论——散射矩阵方法 197

6.4.1 弯曲结构 201

6.4.2 周期多结构波导 202

6.5 多端波导结构 204

6.6 圆形中心区域的波导 208

6.6.1 A-B环 208

6.6.2 平面量子点结构 213

6.7 空穴的一维量子波导理论 216

第7章 Rashba电流的量子波导理论 222

7.1 Rashba电流的一维量子波导理论 224

7.1.1 Rashba态波函数 224

7.1.2 Rashba电流的边界条件 226

7.1.3 Rashba波在分叉回路上的运动性质 227

7.1.4 分叉结构回路量子波导的普遍理论 230

7.2 弯曲回路上Rashba电子的一维量子波导理论 235

7.2.1 闭合圆环的Rashba电子态 237

7.2.2 闭合方环的Rashba电子态 239

7.2.3 AB圆环中的自旋干涉 240

7.2.4 AB方环中的自旋干涉 241

7.2.5 AB双圈方环中的自旋干涉 243

第8章 硅单电子晶体管 246

8.1 单电子晶体管的原理 246

8.2 室温下工作的单电子晶体管的早期工作 251

8.3 室温下工作的Si SET 256

8.4 Si SET用作逻辑电路 263

8.5 量子点库仑阻塞振荡的理论 269

第9章 硅单（少）电子存储器 273

9.1 浮栅存储结型存储器 273

9.2 Si SET用作存储器 276

9.3 室温工作的浮栅存储器 280

9.4 硅纳米晶体存储器 285

9.5 纳米晶体浮栅存储器的保持性质 287

第10章 超小半导体器件的量子输运模型 298

10.1 非平衡格林函数模型 299

10.2 量子玻尔兹曼方程 300

10.3 维格纳函数模型 303

10.4 维格纳函数输运方程中的量子修正 305

10.5 非平衡格林函数的量子输运理论 306

10.6 福克-普朗克模型 311