半导体物理基础PDF电子书下载

第一章 晶体和固体的结合 1

1.1 空间点阵和晶系 1

1.2 倒格子 7

1.3 晶体衍射 9

1.3.1 劳厄方程 10

1.3.2 原子散射因子和结构因子 12

1.4 晶体结合 14

1.4.1 离子晶体 15

1.4.2 金属晶体 16

1.4.3 共价晶体 17

1.4.4 分子晶体 20

1.5 晶体的对称性和物理量 21

1.6 晶格缺陷 23

1.6.1 点缺陷 23

1.6.2 位错和堆垛层错 26

1.7 原子的扩散 28

附录A1 赫曼-摩干符号和熊夫利斯符号 30

附录A2 对称操作的矩阵表示 32

第二章 晶格振动 34

2.1 连续体的弹性振动 34

2.2 一维晶格的振动 35

2.2.1 一维单原子晶格的振动 36

2.2.2 一维双原子晶格的振动 38

2.3 三维晶格的振动 40

2.4 晶格比热 46

2.4.1 爱因斯坦比热 47

2.4.2 德拜比热 48

2.5 晶格振动的非简谐性质及热传导，热膨胀 51

2.5.1 热传导 51

2.5.2 热膨胀 54

附录A3 晶格振动的量子化 55

第三章 经典电子论 59

3.1 自由电子模型 59

3.2 电导率和霍耳效应 61

3.3 玻耳兹曼输运方程 63

3.4 电子比热 68

第四章 固体能带论与半导体 72

4.1 布洛赫定理 72

4.2 近自由电子近似 75

4.3 紧束缚电子近似 79

4.4 布里渊区 83

4.5 晶体动量和有效质量 88

4.6 金属、半导体及绝缘体 91

4.7 空穴 93

4.8 半导体的能带结构和回旋共振 94

4.8.1 ｋ·p微扰法 95

4.8.2 回旋共振和有效质量 102

4.9 杂质中心 108

4.9.1 施主与受主 108

4.9.2 有效质量近似 111

4.9.3 等电子陷阱 115

4.9.4 杂质带和莫特转变 116

4.9.5 深能级 118

第五章 半导体电子统计和电导 121

5.1 半导体电子统计 121

5.1.1 本征半导体 121

5.1.2 杂质半导体 123

5.2 迁移率和散射机构 126

5.2.1 声学声子散射(形变势散射) 127

5.2.2 极性光学声子散射 132

5.2.3 电离杂质散射 136

5.3 霍耳效应与磁阻效应 139

5.3.1 霍耳效应 139

5.3.2 磁阻效应 141

5.4 热电子 144

5.5 超声波放大 150

附录A4 杂质能级的量子统计 153

6.1 过剩载流子和连续方程 156

第六章 过剩载流子和复合 156

6.2 准费米能级 159

6.3 复合过程 160

6.3.1 带间辐射直接复合 160

6.3.2 通过复合中心的复合 165

6.3.3 带间俄歇复合 170

6.4 表面复合 173

6.5 漂移迁移率 175

第七章 ｐｎ结和金属-半导体接触 180

7.1 ｐn结 180

7.2 过渡区的电势分布和结电容 182

7.2.1 电势分布 182

7.2.2 结电容 184

7.3 ｐn结的电流-电压特性 186

7.4 ｐn结的击穿现象 194

7.4.1 碰撞电离和雪崩击穿 195

7.4.2 带间隧道效应和齐纳击穿 201

7.5 隧道ｐn结 203

7.5.1 简并半导体 203

7.5.2 隧道结 204

7.6 异质结 207

7.6.1 晶格匹配 208

7.6.2 通过界面态的复合 211

7.6.3 能带图和电流-电压特性 212

7.7.1 理想的金属-半导体接触 217

7.7 金属-半导体接触 217

7.7.2 肖特基势垒高度和表面态 219

7.7.3 肖特基势垒的电学特性 221

第八章 半导体表面物理 226

8.1 表面态 226

8.2 表面电荷和表面场效应 230

8.3 MIS 结构 238

8.4 表面反型层中的电子导电 241

8.5 MIS 结构的存储效应 246

8.6 表面电荷的转移和电荷耦合器件 248

8.7 光电发射 251

第九章 半导体的光学性质 258

9.1 唯象理论 258

9.2 自由载流子和晶格振动光吸收与色散关系 262

9.2.1 自由载流子吸收和等离子体反射 263

9.2.2 晶格振动光吸收和色散关系 265

9.3 带间光吸收 267

9.3.1 直接跃迁 267

9.3.2 间接跃迁 274

9.3.3 乌尔巴赫(Urbach)定律 280

9.4 激子 282

9.4.1 瓦尼尔-莫特激子 283

9.4.2 束缚激子 286

9.5 内光电效应 288

9.5.1 光电导 289

9.5.2 光生伏打效应 290

9.6 发光和结型激光器 295

9.6.1 发光 296

9.6.2 感应发射和半导体激光器 299

9.7 朗道能级和磁光效应 302

9.7.1 朗道能级 302

9.7.2 磁光吸收 305

9.8 夫兰兹-凯尔迪什效应与调制光谱学 308

附录A5 克喇末-克朗尼格关系 311

10.2 电压控制型负阻及电流振荡 315

10.1 电子的谷间转移和负阻 315

第十章 强场效应和微波振荡器件 315

10.3 电子雪崩、渡越时间效应产生的相位延迟和负阻 324

10.4 里德二极管和崩越二极管 326

习题 330

习题提示与解答 337

参考文献 351

参考书 359

索引 367