半導(dǎo)體物理學(xué)

內(nèi)容概要

《半導(dǎo)體物理學(xué)》比較全面地介紹了有關(guān)半導(dǎo)體物理原理的基礎(chǔ)知識(shí)。
內(nèi)容包括：半導(dǎo)體中電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)原理，在電磁場以及在有溫差時(shí)的各種輸運(yùn)過程，光吸收和光電導(dǎo)的現(xiàn)象，非平衡載流子的運(yùn)動(dòng)，表面和接觸的現(xiàn)象，pn結(jié)的原理。
雖然《半導(dǎo)體物理學(xué)》的主要對(duì)象是綜合大學(xué)物理專業(yè)的學(xué)生，但是在內(nèi)容的具體選擇和敘述上都力求做到能供更為廣泛的半導(dǎo)體技術(shù)工作者參考。只要是有相當(dāng)于一般理工科大學(xué)基礎(chǔ)的讀者，《半導(dǎo)體物理學(xué)》的絕大部分內(nèi)容就可以閱讀。

書籍目錄

《半導(dǎo)體科學(xué)與技術(shù)叢書》出版說明重印前言序第一章 半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)§1. 能帶的形成§2. 電子在外力下的運(yùn)動(dòng)和有效質(zhì)量§3. 導(dǎo)帶、滿帶和空穴§4. 雜質(zhì)和缺陷能級(jí)第一章參考文獻(xiàn)第二章 電子和空穴的統(tǒng)計(jì)分布§5. 費(fèi)米能級(jí)和電子的統(tǒng)計(jì)分布§6. 本征激發(fā)和雜質(zhì)電離§7. 普遍情況下統(tǒng)計(jì)分布的分析§8. 載流子的簡并化§9. 化學(xué)勢(shì)和質(zhì)量作用定律第二章參考文獻(xiàn)第三章 電磁場中的遷移現(xiàn)象§10. 載流子的散射§11. 電導(dǎo)的簡單分析§12. 霍爾效應(yīng)的簡單分析§13. 簡單分析的局限性和結(jié)果的修正§14. 電導(dǎo)率的統(tǒng)計(jì)理論§15. 遷移率§16. 一種載流子霍爾效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)理論§17. 兩種載流子的霍爾系數(shù)§18. 半導(dǎo)體的磁阻§19. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與半導(dǎo)體某些物理量的測定§20. 低溫的霍爾效應(yīng)和電導(dǎo)第三章參考文獻(xiàn)第四章 半導(dǎo)體的熱導(dǎo)率、溫差電現(xiàn)象和熱磁效應(yīng)§21. 熱傳導(dǎo)§22. 溫差電現(xiàn)象的一般描述和熱力學(xué)關(guān)系§23. 半導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)率§24. 電能與熱能的轉(zhuǎn)換,溫差電發(fā)電機(jī),制冷器與發(fā)熱器§25. 熱磁效應(yīng)第四章參考文獻(xiàn)第五章 非平衡載流子§26. 少數(shù)載流子的注入和檢驗(yàn)§27. 壽命和測量方法§28. 非平衡載流子的擴(kuò)散§29. 光擴(kuò)散電勢(shì)差和光磁效應(yīng)§30. 表面對(duì)壽命的影響§31. 非平衡載流子的漂移和擴(kuò)散§32. 復(fù)合過程的性質(zhì)和直接復(fù)合的理論§33. 復(fù)合中心理論§34. 陷阱效應(yīng)第五章參考文獻(xiàn)第六章 半導(dǎo)體表面§35. 外電場(或附著電荷)和表面勢(shì)§36. 功函數(shù)和接觸電勢(shì)§37. 表面電導(dǎo)和場效應(yīng)§38. 表面能級(jí)§39. 表面結(jié)構(gòu)和表面過程的弛豫現(xiàn)象第六章參考文獻(xiàn)第七章 半導(dǎo)體和金屬的接觸§40. 接觸勢(shì)壘§41. 擴(kuò)散理論和伏-安特性曲線§42. 兩極管理論§43. 理論的檢驗(yàn)和修正§44. 阻擋層中非平衡載流子效應(yīng)第七章參考文獻(xiàn)第八章 pn結(jié)§45. pn結(jié)的勢(shì)壘和伏-安特性§46. pn結(jié)的電容§47. 電擊穿現(xiàn)象第八章參考文獻(xiàn)第九章 半導(dǎo)體中光的吸收§48. 本征吸收§49. 其他的吸收過程§50. 晶格振動(dòng)對(duì)電子躍遷的影響第九章參考文獻(xiàn)第十章 光電導(dǎo)§51. 半導(dǎo)體的光電導(dǎo)§52. 直線性和拋物線性光電導(dǎo)§53. 復(fù)合和陷阱作用§54. 本征光電導(dǎo)的光譜分布§55. 雜質(zhì)光電導(dǎo)第十章參考文獻(xiàn)附錄I.元素周期表II.物理常數(shù)III.半導(dǎo)體數(shù)據(jù)IV.各種能量及其相應(yīng)溫度、相應(yīng)波長的數(shù)量級(jí)V.單位變換《半導(dǎo)體科學(xué)與技術(shù)叢書》已出版書目

章節(jié)摘錄

第一章  半導(dǎo)體中的電子狀態(tài) 在本章中，我們將簡單地介紹，在半導(dǎo)體里面，一個(gè)電子可以處于怎樣的狀態(tài)，能以什么方式運(yùn)動(dòng)。嚴(yán)格地說，在半導(dǎo)體這樣包含電子數(shù)目眾多的系統(tǒng)中，電子的運(yùn)動(dòng)是相互牽制的，不可能只討論單獨(dú)一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)。但是我們知道，雖然一個(gè)原子也有許多電子，我們卻還是可以近似地認(rèn)為，每一個(gè)電子都遵循著確定的量子化了的“軌道”而運(yùn)動(dòng)（電子的相互作用只表現(xiàn)在一個(gè)電子的軌道是與其他電子所產(chǎn)生的平均作用有關(guān)的）。目前關(guān)于半導(dǎo)體的了解，也是以完全類似的近似考慮為基礎(chǔ)的。這種由單個(gè)電子運(yùn)動(dòng)的概念出發(fā)所建立起來的理論常稱為能帶論。經(jīng)驗(yàn)證明，根據(jù)能帶論，我們能夠適當(dāng)?shù)仃U明絕大多數(shù)有關(guān)半導(dǎo)體中電子運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。能帶論是在約三十年前把量子力學(xué)的原理用于研究和闡明金屬的電子運(yùn)動(dòng)的過程之中逐漸形成的，此后又成為建立半導(dǎo)體理論的基礎(chǔ)。特別是在最近幾年，半導(dǎo)體物理研究的深入發(fā)展更為能帶論提供了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。 在這里，沒有必要根據(jù)量子理論系統(tǒng)地闡明能帶論；我們將只限于提出能帶論中對(duì)于了解半導(dǎo)體物理現(xiàn)象所必須的概念和結(jié)果。在這一章中所介紹的基本認(rèn)識(shí)，一方面將成為以后各章分析問題的依據(jù)，另一方面也將在以后所討論的各種現(xiàn)象中獲得直接的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。1  能帶的形成[1] 半導(dǎo)體和其他固體一樣，是由緊緊相挨著的原子周期地重復(fù)排列而成的。這種周期性的原子排列，常稱為晶格（晶體）。晶體中的電子狀態(tài)和在原子中有所不同，特別是原子的外層電子有了顯著的變化；但是同時(shí)晶體中的電子又保留著不少原來它們?cè)谠又械奶卣?。所以，由原子結(jié)合成晶體的過程來說明半導(dǎo)體中電子的狀態(tài)，將有助于我們認(rèn)識(shí)到兩者間的有機(jī)聯(lián)系。我們知道，在原子中電子分列在內(nèi)外許多層軌道上，每層的軌道對(duì)應(yīng)于確定的能量。當(dāng)原子和原子相互接近而形成晶體時(shí)，不同原子的電子軌道相互有了一定的交疊。我們應(yīng)當(dāng)知道，在原子中電子的所謂軌道并不像在經(jīng)典運(yùn)動(dòng)中，有一個(gè)確定的軌跡，量子化軌道實(shí)際上只是說，電子是以一定的幾率出現(xiàn)在各處；譬如，所謂內(nèi)層軌道，指電子出現(xiàn)的幾率更集中于原子核附近；而外層軌道，則指電子出現(xiàn)的幾率更靠近于外圍區(qū)域。關(guān)于這點(diǎn)可參見圖1。1所示在氫原子中各層可能軌道中電子的幾率分布情況。所以，當(dāng)原子接近時(shí)，內(nèi)外各層軌道都有不同程度的交疊；當(dāng)然，由于電子軌道間的重疊，在晶征有時(shí)稱為電子的共有化。

編輯推薦

《半導(dǎo)體物理學(xué)》為黃昆與謝希德在1958年撰寫，是中國半導(dǎo)體領(lǐng)域最早的一本專門著作，也是代表當(dāng)時(shí)國際上學(xué)術(shù)研究前沿水平的著作。

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