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第一章 晶体和固体的结合1

1.1 空间点阵和晶系1

1.2 倒格子7

1.3 晶体衍射9

1.3.1 劳厄方程10

1.3.2 原子散射因子和结构因子12

1.4 晶体结合14

1.4.1 离子晶体15

1.4.2 金属晶体16

1.4.3 共价晶体17

1.4.4 分子晶体20

1.5 晶体的对称性和物理量21

1.6 晶格缺陷23

1.6.1 点缺陷23

1.6.2 位错和堆垛层错26

1.7 原子的扩散28

附录A1 赫曼-摩干符号和熊夫利斯符号30

附录A2 对称操作的矩阵表示32

第二章 晶格振动34

2.1 连续体的弹性振动34

2.2 一维晶格的振动35

2.2.1 一维单原子晶格的振动36

2.2.2 一维双原子晶格的振动38

2.3 三维晶格的振动40

2.4 晶格比热46

2.4.1 爱因斯坦比热47

2.4.2 德拜比热48

2.5 晶格振动的非简谐性质及热传导，热膨胀51

2.5.1 热传导51

2.5.2 热膨胀54

附录A3 晶格振动的量子化55

第三章 经典电子论59

3.1 自由电子模型59

3.2 电导率和霍耳效应61

3.3 玻耳兹曼输运方程63

3.4 电子比热68

第四章 固体能带论与半导体72

4.1 布洛赫定理72

4.2 近自由电子近似75

4.3 紧束缚电子近似79

4.4 布里渊区83

4.5 晶体动量和有效质量88

4.6 金属、半导体及绝缘体91

4.7 空穴93

4.8 半导体的能带结构和回旋共振94

4.8.1 ｋ·p微扰法95

4.8.2 回旋共振和有效质量102

4.9 杂质中心108

4.9.1 施主与受主108

4.9.2 有效质量近似111

4.9.3 等电子陷阱115

4.9.4 杂质带和莫特转变116

4.9.5 深能级118

第五章 半导体电子统计和电导121

5.1 半导体电子统计121

5.1.1 本征半导体121

5.1.2 杂质半导体123

5.2 迁移率和散射机构126

5.2.1 声学声子散射(形变势散射)127

5.2.2 极性光学声子散射132

5.2.3 电离杂质散射136

5.3 霍耳效应与磁阻效应139

5.3.1 霍耳效应139

5.3.2 磁阻效应141

5.4 热电子144

5.5 超声波放大150

附录A4 杂质能级的量子统计153

6.1 过剩载流子和连续方程156

第六章 过剩载流子和复合156

6.2 准费米能级159

6.3 复合过程160

6.3.1 带间辐射直接复合160

6.3.2 通过复合中心的复合165

6.3.3 带间俄歇复合170

6.4 表面复合173

6.5 漂移迁移率175

第七章 ｐｎ结和金属-半导体接触180

7.1 ｐn结180

7.2 过渡区的电势分布和结电容182

7.2.1 电势分布182

7.2.2 结电容184

7.3 ｐn结的电流-电压特性186

7.4 ｐn结的击穿现象194

7.4.1 碰撞电离和雪崩击穿195

7.4.2 带间隧道效应和齐纳击穿201

7.5 隧道ｐn结203

7.5.1 简并半导体203

7.5.2 隧道结204

7.6 异质结207

7.6.1 晶格匹配208

7.6.2 通过界面态的复合211

7.6.3 能带图和电流-电压特性212

7.7.1 理想的金属-半导体接触217

7.7 金属-半导体接触217

7.7.2 肖特基势垒高度和表面态219

7.7.3 肖特基势垒的电学特性221

第八章 半导体表面物理226

8.1 表面态226

8.2 表面电荷和表面场效应230

8.3 MIS 结构238

8.4 表面反型层中的电子导电241

8.5 MIS 结构的存储效应246

8.6 表面电荷的转移和电荷耦合器件248

8.7 光电发射251

第九章 半导体的光学性质258

9.1 唯象理论258

9.2 自由载流子和晶格振动光吸收与色散关系262

9.2.1 自由载流子吸收和等离子体反射263

9.2.2 晶格振动光吸收和色散关系265

9.3 带间光吸收267

9.3.1 直接跃迁267

9.3.2 间接跃迁274

9.3.3 乌尔巴赫(Urbach)定律280

9.4 激子282

9.4.1 瓦尼尔-莫特激子283

9.4.2 束缚激子286

9.5 内光电效应288

9.5.1 光电导289

9.5.2 光生伏打效应290

9.6 发光和结型激光器295

9.6.1 发光296

9.6.2 感应发射和半导体激光器299

9.7 朗道能级和磁光效应302

9.7.1 朗道能级302

9.7.2 磁光吸收305

9.8 夫兰兹-凯尔迪什效应与调制光谱学308

附录A5 克喇末-克朗尼格关系311

10.2 电压控制型负阻及电流振荡315

10.1 电子的谷间转移和负阻315

第十章 强场效应和微波振荡器件315

10.3 电子雪崩、渡越时间效应产生的相位延迟和负阻324

10.4 里德二极管和崩越二极管326

习题330

习题提示与解答337

参考文献351

参考书359

索引367