Introduction to Semiconductor Physics and Devices
暫譯: 半導體物理與元件導論
Evstigneev, Mykhaylo
- 出版商: Springer
- 出版日期: 2022-09-30
- 售價: $2,160
- 貴賓價: 9.5 折 $2,052
- 語言: 英文
- 頁數: 323
- 裝訂: Hardcover - also called cloth, retail trade, or trade
- ISBN: 3031084578
- ISBN-13: 9783031084577
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半導體、物理學 Physics
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商品描述
1 Principles of Quantum Mechanics
1.1 Wave-particle duality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2 Wavelength of a free particle in terms of its energy . . . . . . 11
1.3 Energy quantization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4 Radiation spectrum of Hydrogen . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5 The wave function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.6 The wave function of a free particle . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.7 Schrödinger's equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.7.1 Time-dependent Schrödinger's equation . . . . . . . . . 17
1.7.2 Time-independent Schrödinger's equation . . . . . . . . 19
1.8 Probabilistic interpretation and collapse of the wave function . . . 19
1.9 The many-particle wave function . . . . . . . . . . . . . . . . 221.10 Electron states in a Hydrogen atom . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.11 Spin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.12 Degeneracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.13 Indistinguishability of quantum particles . . . . . . . . . . . . 24
1.14 Spin-statistics theorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.15 Pauli's exclusion principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.16 Appendix. A crash course in complex numbers . . . . . . . . . 26
2 Crystal Structure of Solids
2.1 Periodic table of elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2 Chemical bonding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.3 Atomic order in solids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.4 Bravais lattices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.5 Primitive unit cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.6 Crystal basis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.7 Volume density and atomic packing factor . . . . . . . . . . . 35
2.8 Basic cubic structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.9 Formation of diamond structure . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.10 Miller indices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.11 Miller indices for cubic structures . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.12 Imperfections and impurities in solids . . . . . . . . . . . . . . 41
3 Equilibrium Statistical Mechanics
3.1 Probability theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.2 Microstates and macrostates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3 Probabilistic description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.4 Thermodynamic equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.5 Postulate of equal a priori probabilities . . . . . . . . . . . . . 47
3.6 Grand canonical distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483.7 Fermi-Dirac distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.8 Boltzmann approximation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.9 Fermi energy at zero temperature . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4 Band Theory of Solids
4.1 Electron states in a crystal lattice . . . . . . . . . . . . . . . . 554.2 Bloch's theorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.3 Energy bands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.4 Conduction types of solids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.4.1 Completely filled bands do not contribute to conductivity 59
4.4.2 Metals and semimetals . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.4.3 Dielectrics and semiconductors . . . . . . . . . . . . . 60
4.5 Conduction and valence
商品描述(中文翻譯)
I 基本物理學
1 量子力學原理
1.1 波粒二象性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2 自由粒子的波長與其能量的關係 . . . . . . 11
1.3 能量量子化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4 氫的輻射光譜 . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5 波函數 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.6 自由粒子的波函數 . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.7 薛丁格方程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.7.1 時間依賴的薛丁格方程 . . . . . . . . . 17
1.7.2 時間獨立的薛丁格方程 . . . . . . . . 19
1.8 機率解釋與波函數的崩潰 . . . . . . . . 19
1.9 多粒子波函數 . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.10 氫原子的電子態 . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.11 自旋 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.12 簇擁 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.13 量子粒子的不可區分性 . . . . . . . . . . . . 24
1.14 自旋統計定理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.15 保利排斥原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.16 附錄。複數的速成課程 . . . . . . . . . 26
2 固體的晶體結構
2.1 元素的週期表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2 化學鍵 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.3 固體中的原子排列 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.4 布拉維晶格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.5 原始單位晶胞 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.6 晶體基底 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.7 體積密度與原子堆積因子 . . . . . . . . . . . 35
2.8 基本立方結構 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.9 鑽石結構的形成 . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.10 米勒指數 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.11 立方結構的米勒指數 . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.12 固體中的缺陷與雜質 . . . . . . . . . . . . . . 41
3 平衡統計力學
3.1 機率論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.2 微觀態與宏觀態 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3 機率描述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.4 熱力學平衡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.5 等先驗機率假設 . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.6 大正則分佈 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.7 費米-狄拉克分佈 . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.8 波茲曼近似 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.9 零溫下的費米能量 . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4 固體的能帶理論
4.1 晶格中的電子態 . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.2 布洛赫定理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.3 能帶 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.4 固體的導電類型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.4.1 完全填滿的能帶不貢獻於導電性 59
4.4.2 金屬與半金屬 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.4.3 介電材料與半導體 . . . . . . . . . . . . . 60
4.5 導電與價電子
作者簡介
The author initially studied at the Faculty of Radio-Physics, Electronics and Computer Systems of the National Taras Shevchenko University of Kyiv, Ukraine, and then at the Department of Physics and Astronomy, York University, Canada. He obtained his PhD in Physics at York University in 2002, after which he did postdoctoral research at Bielefeld University, Germany. He currently holds a position as an Associate Professor in the Department of Physics and Physical Oceanography at the Memorial University of Newfoundland, Canada. He has published papers in non-equilibrium statistical physics, stochastic processes, surface science, biophysics, and semiconductor physics.
作者簡介(中文翻譯)
作者最初在烏克蘭基輔的塔拉斯·舍甫琴科國立大學的無線電物理、電子學和計算機系學習，然後在加拿大約克大學的物理與天文系進修。他於2002年在約克大學獲得物理學博士學位，之後在德國比勒費爾德大學進行博士後研究。目前，他在加拿大紐芬蘭紀念大學的物理與物理海洋學系擔任副教授。他在非平衡統計物理、隨機過程、表面科學、生物物理學和半導體物理等領域發表了多篇論文。
