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固態電子學

內容簡介

內容簡介 電子工業在近代科技中佔有非常重要的地位，電子工業的基礎即為電子元件，而電子元件就是從固態物理發展出來的。本書從基本的固態物理出發，介紹電子元件和積體電路的原理和應用，著重在建立固態物理和電子工程的關聯，同時也強調從固態物理發展出來的能帶理論是可以應用到包括金屬、半導體和絕緣體等所有固態材料。

作者介紹

作者介紹 ■作者簡介李雅明1943年生，台灣大學物理系學士，美國馬利蘭大學固態物理學博士。曾先後任清華大學物理系、材料科學系副教授，美國休斯研究所（Hughes Research Laboratories）計畫經理，美國凱斯西方儲備大學（Case Western Reserve University）電機與應用物理系正教授，清華大學電機系正教授。在清華大學，曾任電子工程研究所所長，出版社社長，現為清華大學榮譽教授。除科技專業論文外，著有：以海外保釣運動為背景的長篇小說《惑》（中央日報社，1986年）、《固態電子學》（全華科技，1995年）、《半導體的故事》（新新聞，1999年）、《我看基督教：一個知識份子的省思》（桂冠圖書公司，2006年）、《科學與宗教：400年來的衝突、挑戰和展望》（五南圖書公司，2008年，入圍「第33屆金鼎獎」）、《出埃及：歷史還是神話？》（五南圖書公司，2010年）、《從半導體看世界》（天下遠見，2012年）、《半導體的故事：發展與現況》（暖暖書屋，2013年）、主編《管惟炎口述歷史回憶錄》（國立清華大學出版社，2004年），以及翻譯《IC如何創新》（天下文化，2000年）。

產品目錄

產品目錄 第一章 導 論 1.1 前言1.2 晶體結構1.2.1 晶向與晶面1.2.2 晶格種類1.3 晶體的結合1.4 電子的波性第二章 薛丁格方程式2.l 導論2.2 自由電子2.3 位能井中的電子2.4 穿隧效應2.5 在晶體週期性電場中的電子第三章 晶體的能帶理論3.1 電子能量與波矢的關係3.2 倒晶格3.3 布拉格繞射3.4 維格納—賽茲胞3.5 布里淵區3.6 能帶結構3.7 等能位曲線與表面3.8 費米—狄拉克分布函數3.9 能位密度3.10 金屬、絕緣體與半導體3.11 有效質量第四章 晶格振動4.1 一維單原子鏈4.2 一維雙原子鏈4.3 晶格振動的量子化與聲子 第五章 金屬的電學性質 5.1 導論5.2 電導的經典理論5.3 電導的量子理論5.4 金屬與合金的電導現象5.4.1 金屬5.4.2 合金第六章 半導體6.1 本徵半導體6.2 雜質半導體6.2.1 施主與受主6.2.2 載子數目與溫度的關係6.2.3 電導率6.3 載子散射6.4 能帶結構與有效質量6.5 化合物半導體第七章 絕緣體7.1 導論7.2 離子電導7.3 介電性質7.4 非線性介電質7.5 非晶態材料第八章 光學性質8.1 電磁波的傳播8.1.1 折射率8.1.2 電磁波方程式8.2 光學性質的原子理論8.2.1 光波在介電質中的傳播8.2.2 光波在導體中的傳播8.3 光學性質的量子理論8.3.1 光吸收所引起的能帶間電子躍遷8.3.2 光吸收所引起的能帶內電子躍遷8.3.3 色散關係第九章 磁學性質 9.1 磁學參數9.2 抗磁性9.3 順磁性9.3.1 軌矩順磁性9.3.2 電子自旋順磁性9.4 鐵磁性9.4.1 鐵磁性質9.4.2 分子磁場理論9.4.3 交換作用9.5 反鐵磁性9.6 亞鐵磁性第十章 熱學性質10.1 熱學參數10.1.1 熱能10.1.2 熱容量10.1.3 比熱10.1.4 摩爾熱容量10.1.5 熱導率10.2 熱容量的經典理論10.3 熱容量的量子理論10.3.1 愛因斯坦模型10.3.2 德拜模型10.3.3 電子熱容10.4 熱傳導10.4.1 熱傳導的經典理論10.4.2 金屬熱傳導的量子理論10.4.3 電介質中的熱傳導10.5 熱膨脹第十一章 金屬的應用 11.1 薄膜的導電性 11.2 非連續金屬薄膜的電導率11.3 歐姆接觸11.4 金屬連線11.4.1 鋁金屬連線11.4.2 階梯披覆11.5 電致移動11.6 金屬矽化物第十二章 半導體的應用：p-n 結與雙極型電晶體 12.1 金屬—半導體接觸12.1.1 蕭基勢壘12.1.2 蕭基勢壘的電流電壓特性12.2 p-n 結12.2.1 p-n 結原理12.2.2 p-n 結的電流─電壓特性12.3 雙極型電晶體12.3.1 雙極型電晶體原理12.3.2 雙極型電晶體的電流特性12.3.3 異質結雙極型電晶體第十三章 半導體的應用：場效電晶體與電荷耦合元件 13.1 結型場效電晶體13.1.1 結型場效電晶體13.2 金屬─半導體場效電晶體13.2.1 異質結金屬─半導體場效電晶體13.3 金屬─氧化物─半導體場效電晶體13.3.1 金屬─氧化物─半導體電容器13.3.2 金屬─氧化物─半導體場效電晶體13.4 電荷耦合元件13.4.1 電荷耦合元件原理13.4.2 傳送效率13.4.3 訊號電荷的輸入和偵測13.4.4 電荷耦合元件的應用第十四章 半導體的應用：光電元件14.1 光偵測器14.1.1 光敏電導14.1.2 光敏二極體14.1.3 p-i-n 光敏二極體14.1.4 雪崩光敏二極體14.1.5 其他光敏二極體14.2 發光二極體14.3 半導體雷射14.4 太陽電池14.4.1 晶體p-n 結太陽電池14.4.2 非晶矽太陽電池第十五章 絕緣體的應用15.1 絕緣體薄膜15.1.1 離子電導15.1.2 空間電荷限制的電流15.1.3 穿隧或場發射15.1.4 蕭基發射或熱發射15.1.5 普爾－法蘭克效應15.1.6 熱場發射15.1.7 雜質電導15.2 陶瓷敏感元件15.2.1 半導體陶瓷簡介15.2.2 晶粒界的電學特性15.2.3 海旺模型15.2.4 氣敏元件與濕敏元件15.3 介電崩潰第十六章 超導體及其應用16.1 超導現象16.2 BCS 理論16.2.1 磁通量的量子化16.3 超導穿隧效應16.3.1 超導能位圖16.3.2 正常態金屬與超導體之間的穿隧16.3.3 超導體與超導體之間的正常電子穿隧16.3.4 超導體與超導體之間零偏壓下的庫柏對穿隧電流16.3.5 超導體與超導體之間在偏壓下的庫柏對穿隧電流16.4 超導量子干涉效應16.5 高溫超導16.5.1 高溫超導簡介16.5.2 高溫超導的超導特性16.6 超導的應用第十七章 薄膜壘積技術 17.1 熱蒸發17.1.1 熱蒸發基礎17.1.2 熱蒸發裝置17.2 陰極濺鍍17.2.1 陰極濺鍍簡介17.2.2 濺射現象17.3 輝光放電17.3.1 輝光放電原理17.3.2 磁場中的輝光放電17.4 化學氣相壘積17.4.1 化學氣相壘積機理17.4.2 化學氣相壘積裝置附錄1 元素週期表附錄2 國際制（SI）基本單位及具有專有名稱的SI導出單位制 附錄3 物理常數表 附錄4 十進倍數和分數的詞頭 附錄5 希臘字母 附錄6 國際制與高斯制互換 附錄7 半導體性質 附錄8 鍺、矽、砷化鎵半導體在300K 的重要特性 參考書目 習題解答 索 引

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