本书针对半导体材料与器件的发展趋势,有必要向读者介绍新型半导体材料相关的知识和基本工作原理,以介绍基本物理概念为主,尽量避免复杂的数学推导和过分细致的器件细节,并尽可能多地利用量子力学知识分析、解释半导体材料和器件涉及的物理原理。本书内容较广,适合于本科生、研究生以及相关研究人员参考。

第1章 量子力学初步
1.1 量子力学的诞生
1.2 物质波
1.3 力学量算符与薛定谔方程
1.4 定态波函数
1.5 波函数的性质
1.6 归一化波函数
1.7 波函数的统计解释——劳厄(Lauer)衍射公式
1.8 求解定态问题的步骤
1.9 定态问题实例
1.10 测不准原理
1.11 电子的自旋
1.12 简谐微扰量子跃迁几率
1.13 泡利不相容原理
第2章 半导体材料的成分与结构
2.1 半导体材料的导电能力
2.2 半导体的晶体结构
2.3 倒格矢
2.4 晶体结构的测量
2.5 常见半导体的晶体结构
第3章 晶体中电子的能带
3.1 能级分裂与能带的形成
3.2 量子力学处理
3.3 能带图的表示方法
3.4 晶体中电子的运动
3.5 电子的经典近似
3.6 外力与波矢的关系
3.7 电子的加速度及有效质量
3.8 能带填充情况与电流
3.9 金属、半导体、绝缘体
3.10 空穴
3.11 硅、锗和砷化镓的能带特点
3.12 半导体材料中的杂质和缺陷能级
3.13 化合物半导体中的杂质能级
3.14 施主、受主的类氢模型
3.15 各种因素对禁带宽度的影响
第4章 半导体中的电子统计分布
4.1 状态密度
4.2 费米一狄拉克分布
4.3 本征半导体与非本征半导体
4.4 只含一种杂质的半导体
4.5 饱和电离区的范围
4.6 费米能级与掺杂浓度的关系
4.7 简并半导体
4.8 杂质补偿
4.9 图解法确定费米能级
第5章 半导体中的电荷输运现象
5.1 电导现象
5.2 晶格振动与声子
5.3 一维双原子品格的振动
5.4 三维晶体中的晶格振动
5.5 一维晶格原子振动的能量
5.6 声子的统计分布
5.7 载流子的散射
5.8 多能谷下的电导率
第6章 半导体材料的物理现象
6.1 霍耳效应
6.2 磁电阻效应
6.3 半导体磁敏二极管
6.4 巨磁阻(GMR)与超巨磁阻(CMR)
6.5 表面光电压
6.6 光磁电效应
6.7 耿氏效应
6.8 半导体的热效应
6.9 热导率
6.10 半导体的热电、电热效应
……
第7章 半导体材料的光学性质
第8章 非平衡载流子
第9章 半导体中的接触现象
第10章 半导体表面与界面
第11章 半导体电子器件
第12章 半导体光电器件
第13章 异质结、量子阱和超晶格
第14章 低维系统中电子的状态
参考文献