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目录1

第1章　量子力学初步1

§1.1 量子力学的诞生1

§1.2　物质波8

§1.3　力学量算符与薛定谔方程9

§1.4　定态波函数10

§1.5　波函数的性质11

§1.6　归一化波函数12

§1.7　波函数的统计解释——劳厄（Lauer）衍射公式13

§1.8　求解定态问题的步骤14

§1.9　定态问题实例15

§1.10　测不准原理26

§1.11 电子的自旋28

§1.12　简谐微扰量子跃迁几率29

§1.13　泡利不相容原理29

第2章　半导体材料的成分与结构30

§2.1 半导体材料的导电能力30

§2.2　半导体的晶体结构32

§2.3　倒格矢34

§2.4　晶体结构的测量35

§2.5　常见半导体的晶体结构36

第3章 晶体中电子的能带39

§3.1 能级分裂与能带的形成39

§3.2　量子力学处理40

§3.3　能带图的表示方法42

§3.4 晶体中电子的运动43

§3.5　电子的经典近似44

§3.6　外力与波矢的关系45

§3.7 电子的加速度及有效质量45

§3.8　能带填充情况与电流46

§3.9　金属、半导体、绝缘体48

§3.10 空穴49

§3.11　硅、锗和砷化镓的能带特点51

§3.12　半导体材料中的杂质和缺陷能级53

§3.13　化合物半导体中的杂质能级55

§3.14　施主、受主的类氢模型56

§3.15　各种因素对禁带宽度的影响59

第4章　半导体中的电子统计分布65

§4.1 状态密度65

§4.2　费米－狄拉克分布67

§4.3　本征半导体与非本征半导体73

§4.4　只含一种杂质的半导体77

§4.5　饱和电离区的范围84

§4.6　费米能级与掺杂浓度的关系85

§4.7　简并半导体86

§4.8　杂质补偿86

§4.9　图解法确定费米能级87

第5章　半导体中的电荷输运现象89

§5.1 电导现象89

§5.2　晶格振动与声子91

§5.3　一维双原子晶格的振动94

§5.4　三维晶体中的晶格振动96

§5.6　声子的统计分布97

§5.5　一维晶格原子振动的能量97

§5.7　载流子的散射98

§5.8　多能谷下的电导率103

第6章　半导体材料的物理现象106

§6.1 霍耳效应106

§6.2　磁电阻效应108

§6.3　半导体磁敏二极管110

§6.5　表面光电压111

§6.4　巨磁阻（GMR）与超巨磁阻（CMR）111

§6.6　光磁电效应112

§6.7　耿氏效应113

§6.8　半导体的热效应114

§6.9　热导率116

§6.10　半导体的热电、电热效应118

§6.11　帕尔帖效应122

§6.12　汤姆逊效应123

§6.13　热磁效应124

§6.14　磁光效应126

§6.15 电光现象127

第7章　半导体材料的光学性质129

§7.1　半导体材料的光学常数129

§7.2　反射率和折射率129

§7.3　半导体中的光吸收130

§7.4　直接跃迁的吸收131

§7.5　间接跃迁132

§7.6　Burstein-Moss效应134

§7.7　激子吸收135

§7.8　杂质吸收135

§7.9　中性杂质吸收136

§7.10　电离杂质吸收137

§7.11　子带之间的跃迁137

§7.12 自由载流子吸收138

§7.13　禁带中带尾态的吸收（Urbach吸收）139

§7.14　晶格振动吸收139

§7.15　半导体发光141

§7.16　利用等电子陷阱提高发光效率144

§7.17　吸收谱与发射谱之间的关系146

第8章　非平衡载流子150

§8.1　非平衡载流子150

§8.2　对光电导材料的要求152

§8.3　光电导增益153

§8.4　非平衡载流子的复合和寿命153

§8.5　非平衡载流子寿命的测试154

§8.6　连续性方程156

§8.7　非本征半导体中非平衡少子的扩散和漂移160

§8.8　少子的扩散与漂移163

§8.9　少子脉冲的扩散和漂移164

§8.10　复合机理167

§8.11 与复合和产生相关的物理量169

§8.12　非平衡载流子的寿命172

§8.13　通过复合中心的复合173

§8.14　金在硅材料中的复合作用178

§8.15 陷阱效应179

§9.1 表面态和界面态的影响181

第9章　半导体中的接触现象181

§9.2　外电场中的半导体表面182

§9.3　金属半导体界面185

§9.4　半导体材料的功函数192

§9.5 欧姆接触194

第10章　半导体表面与界面196

§10.1 表面态及空间电荷区196

§10.2　理想MOS结构的电容－电压特性196

§10.3　半导体－气体界面201

§10.4　半导体p-n结203

§10.5　碰撞电离雪崩渡越时间二极管（IMPATT）218

第11章　半导体电子器件220

§11.1　半导体三极管220

§11.2　结场型晶体管－JFET224

§11.3　MOS器件226

§11.4　CMOS反相器229

§11.5 由MOS组成的存储器230

§11.6 电荷耦合器件（CCD）232

§11.7　可控硅器件234

第12章　半导体光电器件236

§12.1 固态发光源236

§12.2　发光二极管238

§12.3　光生伏特效应240

§12.4　半导体激光器242

§12.5　其他光电器件244

§13.1 异质结247

第13章　异质结、量子阱和超晶格247

§13.2　二维电子气250

§13.3　异质结的应用250

§13.4　半导体多量子阱和超晶格256

第14章　低维系统中电子的状态259

§14.1 2D系统259

§14.2 1D系统的能量和状态密度264

§14.3　0D系统中电子的能量和状态密度265

§14.4　低维中的其他物理现象266

参考文献270