半导体物理基础教程PDF电子书下载

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LED 106

11.3白光LED 108

11.4 OLED 110

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RTD 132

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