電子工程物理基礎

第1章 微觀粒子的狀態(tài)
1.1 粒子運動狀態(tài)的描述
1.1.1 分子相空間
1.1.2 微觀粒子的波粒二象性
1.1.3 不確定關系
1.1.4 波函數(shù)
1.2 薛定諤方程
1.2.1 薛定諤方程
1.2.2 概率流密度
1.2.3 定態(tài)薛定諤方程
1.2.4 哈密頓算符
1.3 無限深勢阱
1.3.1 一維無限深勢阱
1.3.2 三維無限深勢阱
1.4 一維諧振子
1.4.1 諧振子
1.4.2 諧振子方程的求解
1.4.3 諧振子的能級
1.4.4 諧振子波函數(shù)
1.5 勢壘貫穿
1.5.1 隧道效應
1.5.2 勢壘貫穿的光學類比
1.6 氫原子
1.6.1 氫原子的波函數(shù)
1.6.2 氫原子能級
1.6.3 角動量
1.6.4 能級簡并度
1.6.5 軌道磁矩
1.6.6 自旋、自旋磁矩
1.6.7 小結(jié)
1.7 定態(tài)微擾
1.7.1 非簡并定態(tài)微擾
1.7.2 有簡并存在下的微擾
1.8 麥克斯韋—玻爾茲曼分布
1.8.1 等概率假設
1.8.2 分布與微觀態(tài)之間的關系
1.8.3 麥克斯韋—玻爾茲曼分布
1.8.4 配分函數(shù)
1.9 玻色—愛因斯坦與費米—狄拉克分布
1.9.1 全同性與泡利不相容原理
1.9.2 微觀狀態(tài)數(shù)
1.9.3 B-E分布與F-D分布
1.9.4 量子統(tǒng)計與經(jīng)典統(tǒng)計的關系
思考與練習
第2章 晶體中的電子狀態(tài)
2.1 晶體結(jié)構(gòu)的周期性
2.1.1 在坐標空間里
2.1.2 在波矢空間里
2.2 金屬自由電子模型
2.2.1 金屬中自由電子的運動方程和解
2.2.2 κ空間和態(tài)密度
2.2.3 金屬電子氣的分布函數(shù)
2.2.4 金屬電子氣的比熱
2.3 周期勢場和布洛赫定理
2.3.1 周期勢場
2.3.2 布洛赫定理
2.4 準自由電子模型
2.4.1 模型與零級近似
2.4.2 一般微擾的計算
2.4.3 簡并微擾的計算
2.4.4 能帶
2.5 緊束縛近似模型
2.5.1 模型的建立與計算
2.5.2 結(jié)果分析
2.5.3 一個簡單例子
2.6 電子的準經(jīng)典運動
2.6.1 布洛赫電子運動的速度
2.6.2 加速度和有效質(zhì)量
2.7 導體、絕緣體和半導體的能帶模型
2.7.1 能帶的填充與導電性
2.7.2 導體、絕緣體和半導體的能帶
2.7.3 近滿帶與空穴
思考與練習
第3章 晶體中的原子熱振動
3.1 原子間的相互作用
3.2 一維單原子晶格的振動
3.2.1 振動方程及行波解
3.2.2 色散關系
3.2.3 周期性邊界條件
3.3 一維雙原子晶格的振動
3.3.1 振動方程與解
3.3.2 色散關系
3.3.3 聲學波與光學波
3.3.4 晶格振動的一般結(jié)論
3.4 晶格振動的量子化聲子
3.4.1 格波能量量子化
3.4.2 聲子的概念
3.4.3 聲子對中子、光子和X射線散射
3.5 晶體的熱學性質(zhì)
3.5.1 晶格熱容的量子理論
3.5.2 晶體的熱膨脹
3.5.3 晶體的熱傳導
思考與練習
第4章 常見晶體的結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)
4.1 晶體結(jié)構(gòu)的特征和表示法
4.1.1 晶列和晶面的表示
4.1.2 晶體的對稱性
4.1.3 晶系與布喇菲原胞
4.1.4 常見晶體的結(jié)構(gòu)
4.2 晶體的介電性質(zhì)
4.2.1 電極化現(xiàn)象
4.2.2 晶體的介質(zhì)極化率和介電常數(shù)
4.2.3 極化馳豫和介質(zhì)損耗
4.3 晶體的壓電性質(zhì)
4.3.1 正壓電效應和逆壓電效應
4.3.2 壓電系數(shù)
4.3.3 晶體壓電性產(chǎn)生原因
4.3.4 壓電晶體的應用
4.4 晶體的熱釋電性質(zhì)
4.4.1 熱釋效應
4.4.2 產(chǎn)生熱釋電性的條件
4.4.3 熱釋電效應的應用
4.5 晶體的鐵電性質(zhì)
4.5.1 電滯回線
4.5.2 居里溫度
4.5.3 臨界溫度
4.6 晶體的光學性質(zhì)
4.6.1 麥克斯韋方程
4.6.2 波動方程及其單色平面波特解
4.6.3 晶體中傳播的光波性質(zhì)
4.6.4 折射率橢球
4.6.5 電光效應
思考與練習
第5章 半導體物理特性
5.1 半導體中載流子的統(tǒng)計分布
5.1.1 非簡并半導體載流子濃度
5.1.2 本征半導體和本征載流子濃度
5.1.3 摻雜半導體及其載流子濃度
5.1.4 簡并半導體
5.2 半導體的輸運特性
5.2.1 載流子的漂移運動 遷移率
5.2.2 載流子的散射
5.2.3 半導體電阻率、雜質(zhì)濃度和遷移率關系
5.3 非平衡載流子
5.3.1 非平衡載流子的產(chǎn)生一注入
5.3.2 非平衡載流子的壽命
5.3.3 非平衡載流子的復合
5.3.4 非平衡載流子的運動
5.3.5 連續(xù)性方程
5.4 半導體表面、界面(同質(zhì)、異質(zhì))、金屬和半導體接觸
5.4.1 半導體表面電場效應
5.4.2 半導體同質(zhì)p-n結(jié)
5.4.3 半導體異質(zhì)結(jié)
5.4.4 金屬.半導體接觸
5.4.5 半導體超晶格微結(jié)構(gòu)
5.5 半導體光電特性
5.5.1 半導體光吸收
5.5.2 半導體的定態(tài)光電導
5.5.3 光生伏特效應
5.5.4 半導體發(fā)光和發(fā)光二極管
5.5.5 半導體激射和激光二極管
5.5.6 半導體光磁電效應
5.6 半導體的其他特性
5.6.1 半導體的熱電效應
5.6.2 半導體磁阻效應
5.6.3 半導體壓阻效應
5.6.4 半導體聲電效應
5.7 半導體陶瓷
5.7.1 PTC半導體陶瓷
5.7.2 NTC半導體陶瓷
5.7.3 晶界層電容器陶瓷
5.7.4 壓敏半導體陶瓷
5.7.5 其他半導體陶瓷
思考與練習
參考文獻