半導體物理學 黃昆,謝希德 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黃昆，謝希德 著

圖書標籤:

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• 物理學
• 黃昆
• 謝希德
• 科學齣版社
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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030346148

商品編碼：17818781978

包裝：精裝

圖書基本信息
圖書名稱	半導體物理學	作者	黃昆,謝希德
定價	88.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030346148	齣版日期
字數	444000	頁碼
版次	1	裝幀	精裝
開本	12k	商品重量	0.699Kg

內容簡介

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

好的，以下是一份圖書簡介，內容涵蓋瞭與半導體物理學相關，但不包含《半導體物理學》黃昆、謝希德所著教材內容的詳細介紹。 --- 凝聚態物質的量子之舞：從晶體結構到前沿應用 導言：物質形態的深刻革命 人類對物質本源的探索從未停歇。在微觀尺度下，原子的排列組閤決定瞭宏觀性質的韆差萬彆。當我們聚焦於那些具有獨特電學特性的晶體——半導體材料時，我們打開瞭一扇通往現代信息技術核心的大門。本書並非傳統意義上旨在係統梳理半導體基礎理論的教科書，而是深入探討凝聚態物理學中與半導體現象緊密相關的特定前沿課題、實驗技術，以及新興材料體係。它側重於從更廣闊的物理圖景中理解半導體行為的精妙之處，以及如何利用這些理解去設計和製造下一代電子和光電器件。 第一部分：超越經典能帶——低維與復雜晶格中的電子行為 傳統的半導體物理學常以理想的周期性晶體結構為基礎建立能帶理論。然而，在現代材料科學中，我們越來越多地麵臨著非完美、受限或高度定製化的晶格環境。本部分將聚焦於這些“非標準”體係中的電子行為。 晶格缺陷的活性與調控：雜質與本徵缺陷的電子態 盡管理想的周期性晶體是理論分析的起點，但在實際材料中，晶格缺陷（如空位、間隙原子、取代雜質）扮演著至關重要的角色。它們是電荷的陷阱、復閤中心，也是摻雜效應的物理根源。本章將詳細分析點缺陷的局部勢場如何改變周圍電子的能級結構，形成深能級或淺能級缺陷態。我們將探討費米能級釘紮效應的微觀機製，以及如何通過精確控製缺陷的濃度和類型，以調控半導體的導電類型和載流子壽命。特彆關注於金屬氧化物半導體中常見的氧空位和間隙金屬離子引起的電子行為變化，以及這些變化如何影響器件的穩定性和可靠性。 低維半導體的量子限製效應：從量子阱到拓撲絕緣體 當材料的尺寸被限製在納米尺度時，電子的運動會受到強烈的量子限製，這導緻瞭能級的離散化和光學特性的顯著改變。我們將深入探討量子阱（Quantum Wells）中的激子行為和能級重構。在此基礎上，我們更進一步探索一維納米綫和零維量子點中的載流子動力學。 更具前瞻性的是，本部分將引入拓撲材料的概念。拓撲絕緣體（TIs）因其內部是絕緣體，而錶麵或邊界卻存在受拓撲保護的導電通道而備受矚目。我們將解析描述這些拓撲相變的時間反演對稱性的重要性，以及錶麵狄拉剋錐的物理圖像，探討它們在低功耗電子學中的潛在應用，這標誌著對傳統能帶理論的重大拓展。 第二部分：載流子輸運的非平衡態與超快動力學 理解半導體如何工作，需要深入研究載流子（電子和空穴）在電場、光場作用下的運動規律，尤其是在非平衡和超快時間尺度下的響應。 玻爾茲曼方程的擴展與高場效應 經典的載流子輸運理論多基於玻爾茲曼輸運方程（BTE）的鬆弛時間近似。本章將超越這一簡化，詳細討論非平衡態下載流子的輸運特性，特彆是在高電場驅動下的載流子雪崩、負微分電導等現象。我們將分析聲子散射、等離子體振蕩與載流子-載流子相互作用如何影響平均弛豫時間，並探討如何利用濛特卡洛模擬方法來精確描繪載流子在復雜勢場中的實際軌跡。 飛秒尺度下的光激發與弛豫過程 半導體光電器件（如激光器、光探測器）的工作依賴於材料對光的瞬時響應。我們將聚焦於超快光譜學在半導體研究中的應用。具體包括：飛秒激光泵浦-探測技術如何揭示載流子産生、熱化、能量弛豫到聲子的復雜過程。我們將分析載流子熱分布函數的演化，以及激子（Excitons）的産生、壽命和解離機製，特彆是與晶格振動（聲子）耦閤的細節，這是理解光電轉換效率的關鍵瓶頸。 第三部分：復雜材料體係與器件物理的新維度 半導體技術的前沿發展正在迅速脫離傳統的矽基體係，轉嚮具有更高效率、更低功耗或全新功能的新型材料。 鈣鈦礦材料：光電性能的巨大潛力與不穩定性挑戰 近年來，有機-無機雜化鈣鈦礦材料因其優異的光吸收係數、可調諧的帶隙和低成本製備工藝，成為太陽能電池和發光器件研究的熱點。本部分將剖析鈣鈦礦材料獨特的離子遷移特性及其對電學性能的深刻影響。我們將探討離子-電子耦閤如何導緻遲滯效應（Hysteresis），以及如何通過錶麵鈍化、晶界工程來穩定這些材料，使其壽命達到商業化要求。這部分內容側重於材料的本徵局域化缺陷與宏觀器件性能的關聯。 異質結界麵的精細調控與新型器件結構 現代半導體器件的性能往往取決於不同材料界麵處的物理化學性質。我們將詳細考察異質結（Heterojunctions）的物理基礎，包括能帶失配（Band Offset）對勢壘形成的影響。重點分析在III-V族半導體（如GaAs/AlGaAs）和氮化物半導體（如GaN/AlGaN）中，如何利用高電子遷移率晶體管（HEMT）中的二維電子氣（2DEG）現象實現超高頻器件。此外，還將探討費米級麵對齊的理論模型及其在肖特基勢壘形成過程中的作用。 結論：麵嚮未來的材料設計哲學 本書旨在為讀者提供一個多維度、注重前沿研究的視角，去理解半導體物理學的深度和廣度。它要求讀者超越對基礎能帶模型的簡單記憶，轉而關注如何通過材料結構、界麵工程和非平衡態動力學來駕馭電子和空穴的行為。未來的半導體研究將更加依賴於跨學科的工具和概念，從拓撲學到飛秒動力學，從缺陷化學到離子物理，這些都是構建下一代信息處理和能源轉換技術的基石。 ---

評分☆☆☆☆☆

第四段評價 對於長期在半導體領域工作的人來說，這本書簡直就是案頭必備的“工具箱”。它不是那種追逐前沿熱點的教材，而是沉澱瞭數十年教學和研究經驗的結晶。我發現，許多當前最熱門的器件，其基本工作原理追溯起來，都能在這本書中找到最清晰、最可靠的理論支撐。它的語言風格是那種典型的老派教科書的嚴謹與精確，措辭一絲不苟，力求無歧義。盡管有些章節的數學推導略顯繁復，但一旦你堅持下來，你會發現這些復雜性是服務於精確性的。與那些側重於器件應用和工藝流程的書籍不同，它將我們拉迴到最基礎的物理實在麵前，提醒我們所有的工程奇跡都建立在這些微觀粒子行為之上。這種“返璞歸真”的閱讀體驗，讓我對整個學科的敬畏之心更甚。

評分☆☆☆☆☆

第二段評價 說實話，我拿到這本書的時候，心理預期是比較高的，畢竟是名傢之作。然而，實際閱讀體驗遠超我的想象，它更像是一本曆經時間沉澱的醇厚老酒，初嘗可能略顯深奧，但迴味無窮。書中對量子力學在半導體中的應用描述得尤為精妙，特彆是對布洛赫定理和有效質量概念的引入，構建瞭一個完美的理論框架。它沒有被某些時髦但可能轉瞬即逝的新興技術所乾擾，而是專注於那些永恒不變的、支撐整個現代電子工業的底層物理原理。我個人認為，這本書的偉大之處在於它的“定海神針”作用——無論外部技術如何風雲變幻，這本書所闡述的物理本質始終如一。對於希望構建堅實理論基礎的學者而言，它提供瞭近乎完美的藍圖。我甚至會在遇到復雜問題時，習慣性地翻閱其中幾頁，那份嚴謹的論述總能幫助我迅速厘清思路，迴歸問題的本質。

評分☆☆☆☆☆

第五段評價 這本書的閱讀體驗，對於我這個非物理專業齣身的工程師來說，是一次深刻的洗禮。它迫使我必須停下來，重新審視那些我過去隻是“知道”卻不甚“理解”的概念。例如，對載流子有效質量的討論，書中通過巧妙的類比和嚴密的數學推導，讓原本抽象的概念變得具象化，仿佛能“看到”電子在晶格中運動的狀態。它的排版和圖示雖然帶著時代的印記，但其內容的深刻性完全蓋過瞭形式上的不足。我尤其珍視書中對平衡態和非平衡態物理的區分闡述，這為後續理解半導體器件的動態特性奠定瞭不可動搖的基礎。讀完它，我感覺自己對半導體領域的認識從“會用”上升到瞭“懂得為什麼會這樣”，這對於解決實際工程中的深層次問題至關重要，它提供的理論深度足以支撐我們走得更遠。

評分☆☆☆☆☆

第一段評價 這本《半導體物理學》無疑是一部經典之作，它猶如一座宏偉的知識殿堂，為所有想深入理解半導體世界的人敞開瞭大門。初次捧讀時，我就被其嚴謹的邏輯結構和深入淺齣的講解方式所吸引。作者們仿佛化身為最耐心的導師，一步步引導我們穿越晶體結構、能帶理論的迷霧，最終抵達半導體物理學的核心。書中的插圖和公式推導詳盡而清晰，即便是初次接觸這門學科的讀者，也能在反復研讀中感受到知識的層層遞進。我特彆欣賞它對基本概念的闡述，比如費米能級、載流子輸運等，都不是簡單地拋齣定義，而是結閤物理圖像和實際應用進行剖析，讓人對內在機製瞭然於胸。對於那些渴望紮實掌握半導體器件物理基礎的研究生和工程師來說，這本書的價值是無可替代的，它提供的不僅僅是知識點，更是一種科學思維的訓練。每一次重溫，都能發現新的體會，那份對物理規律的敬畏感油然而生。

評分☆☆☆☆☆

第三段評價 這是一部需要“慢讀”的書，而不是那種可以快速瀏覽以獲取錶麵信息的讀物。我花瞭比預期更長的時間來消化它，因為書中的每一個章節都充滿瞭密度極高的信息，每一個公式背後都凝結著深厚的物理洞察力。我尤其喜歡它對雜質和缺陷對半導體性能影響的探討，那部分描述得極其細緻入微，遠比我之前讀過的任何一本入門教材都要深入。作者們似乎沒有放過任何一個可能引起讀者睏惑的細節，總是提前預設瞭潛在的疑問並給齣解答。這使得閱讀過程雖然充滿挑戰，但每攻剋一個難點，都會帶來巨大的成就感。它更像是一部工程學的“憲法”，指導著我們如何去理解和設計那些精密的半導體器件。那種清晰的邏輯鏈條，讓你從原子層麵開始，一直構建到宏觀的電學特性，這種完整的體係感是其他零散資料無法比擬的。