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第一篇 半导体基础概要 1

第1章 半导体的晶体结构与价键模型 1

1.1 材料和晶体的分类 1

1.2 晶面、晶向和密勒指数 8

1.3 原子价键 10

1.4 三维晶体结构的定性描述 14

1.5 π电子晶体结构简介 18

1.6 本章小结 21

第2章 半导体的电子结构 25

2.1 量子力学初步概要 25

2.2 晶体能带模型 31

2.3 金属、半导体和绝缘体 33

2.4 半导体的带隙结构 35

2.5 部分半导体的能带结构 43

2.6 有效质量 48

2.7 能带工程简介 53

2.8 本章小结 57

第二篇 半导体中的载流子 61

第3章 半导体中载流子的定性描述 61

3.1 热平衡态与非平衡态 63

3.2 杂质与杂质能级 64

3.3 载流子的产生 64

3.4 载流子的复合与俘获 70

3.5 本章小结 76

第4章 半导体中载流子的定量统计描述 79

4.1 载流子浓度 79

4.2 本征半导体 88

4.3 非本征半导体的载流子 92

4.4 非平衡载流子 105

4.5 陷阱 114

4.6 准费米能级 116

4.7 本章小结 118

第5章 三维半导体中载流子的电输运 122

5.1 漂移运动与漂移电流 122

5.2 扩散运动与扩散电流 138

5.3 电流密度方程与爱因斯坦关系 140

5.4 连续性方程 142

5.5 本章小结 146

第6章 低维半导体中载流子的量子输运 151

6.1 量子输运的基本概念和流守恒 152

6.2 电子紧束缚近似模型和周期结构中电子波函数 154

6.3 无序和安德森局域化 156

6.4 量子输运的常用计算方法 158

6.5 石墨烯和石墨烯纳米带的电学性质 160

6.6 本章小结 168

第三篇 半导体的结与光电效应 172

第7章 金属-半导体的接触 172

7.1 金属-半导体接触的能带图 172

7.2 肖特基势垒的整流特性 178

7.3 肖特基势垒的电流输运 180

7.4 势垒电容 186

7.5 肖特基二极管的应用 188

7.6 金属-半导体欧姆接触 189

7.7 本章小结 192

第8章 半导体表面效应和MIS结构 197

8.1 理想MIS结构的能带图以及电荷分布 197

8.2 空间电荷区 201

8.3 理想MIS结构的C-V特性 208

8.4 非理想MIS结构的C-V特性 218

8.5 场效应和表面电导 228

8.6 MOS电容器的发展状况 229

8.7 本章小结 229

第9章 半导体的光吸收、光发射及光电效应 238

9.1 半导体与光的相互作用 238

9.2 直接带隙与间接带隙跃迁 241

9.3 半导体的光吸收 242

9.4 半导体的光发射 246

9.5 半导体的光电效应 251

9.6 本章小结 256

部分习题参考答案 259

附录 261