第1章 微观粒子的状态 1
1.1 微观粒子的力学 1
1.1.1 粒子、波动和统计 1
1.1.2 微观粒子的发现 2
1.2 单个微观粒子的状态 7
1.2.1 微观粒子和运动方程 8
1.2.2 波态和物理量 11
1.2.3 势阱模型 15
1.2.4 谐振子模型 18
1.2.5 氢原子模型 20
1.2.6 势垒模型 24
1.2.7 微扰问题 25
1.3 大量微观粒子的状态 27
1.3.1 经典统计分析原理 28
1.3.2 麦克斯韦-玻尔兹曼分布 30
1.3.3 玻色-爱因斯坦分布 31
1.3.4 费米-狄拉克分布 32
问题与习题 34
第2章 晶体中原子的状态 35
2.1 固体原子的结合 35
2.1.1 原子间的力 35
2.1.2 原子间的键 37
2.2 晶体原子的排列 39
2.2.1 晶体和非晶体 39
2.2.2 晶体的几何结构 40
2.2.3 晶体的物理结构 46
2.2.4 晶体的倒易结构 48
2.3 晶体原子的振动 53
2.3.1 原子序列的运动 53
2.3.2 简单晶格的格波 54
2.3.3 复式晶格的格波 58
2.4 声子 61
2.4.1 从格波到声子 61
2.4.2 声子气的统计分布 65
2.4.3 声子气的统计性质 67
2.4.4 声子气的单元性质 70
问题与习题 72
第3章 晶体中的大量电子 74
3.1 大量电子的运动 74
3.1.1 多体模型 74
3.1.2 统计模型 74
3.2 自由电子气 76
3.2.1 自由电子气的统计分布 76
3.2.2 费米能级 78
3.2.3 固体的统计性质 80
3.3 周期势场下的电子气 82
3.3.1 布洛赫电子与能带图 82
3.3.2 近自由电子与禁带 86
3.3.3 紧束缚电子与允带 88
3.3.4 布洛赫电子的实际情况 91
3.4 外界作用下的电子 94
3.4.1 固体中电子的概念 94
3.4.2 固体中电子的运动 100
3.4.3 固体的导电性 103
问题与习题 108
第4章 半导体电流理论 110
4.1 半导体常识 110
4.1.1 晶格和能带 110
4.1.2 电子和空穴 112
4.1.3 半导体术语 116
4.2 热平衡 121
4.2.1 本征半导体 121
4.2.2 浅能级杂质半导体 122
4.2.3 其他掺杂情况 126
4.3 产生复合 128
4.3.1 跃迁常识 128
4.3.2 受激产生 131
4.3.3 自发复合 132
4.4 漂移-扩散 136
4.4.1 近经典粒子气 136
4.4.2 漂移电流 139
4.4.3 扩散电流 142
4.5 连续性运动 144
4.5.1 连续性方程 144
4.5.2 多子和少子电流 146
4.5.3 稳态综合运动 149
4.5.4 瞬态综合运动 152
4.5.5 温度和强电场效应 157
问题与习题 164
第5章 半导体结构理论 167
5.1 材料 167
5.1.1 无机体材料 167
5.1.2 有机体材料 170
5.1.3 低维材料 173
5.2 pn结 177
5.2.1 基本结构 178
5.2.2 常规特性 180
5.2.3 异常特性 184
5.3 异质结 185
5.3.1 基本结构 186
5.3.2 优异特性 186
5.4 金属-半导体结构 188
5.4.1 基本结构 188
5.4.2 肖特基接触 189
5.4.3 欧姆接触 189
5.5 MOS结构 190
5.5.1 基本结构 190
5.5.2 介质电荷 191
5.5.3 表面态 192
5.6 应用实例分析 194
问题与习题 197
附录A 常用物理参数 199
参考文献 200