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第1章 微观粒子的状态1

1.1 微观粒子的力学1

1.1.1 实与虚1

1.1.2 经典物理2

1.1.3 量子的发现3

1.1.4 量子力学的诞生4

1.1.5 正统解释5

1.2 单个微观粒子的状态8

1.2.1 哈密顿力学8

1.2.2 薛定谔方程11

1.2.3 物理量与算符13

1.2.4 势阱模型16

1.2.5 谐振子模型19

1.2.6 氢原子模型22

1.2.7 势垒模型25

1.2.8 微扰问题27

1.3 大量微观粒子的状态29

1.3.1 经典统计分析原理30

1.3.2 麦克斯韦—玻耳兹曼分布32

1.3.3 玻色—爱因斯坦分布33

1.3.4 费米—狄拉克分布34

1.3.5 与其他力学的联系36

1.4 量子场论38

问题与习题39

第2章 晶体中原子的状态41

2.1 固体原子的结合41

2.1.1 原子间的力41

2.1.2 原子间的键42

2.2 晶体原子的排列44

2.2.1 晶体和非晶体44

2.2.2 晶体的几何结构44

2.2.3 晶体的物理结构50

2.2.4 晶格的倒易结构54

2.3 晶体原子的振动59

2.3.1 近似与简化60

2.3.2 经典理论61

2.3.3 量子理论67

2.4 晶体的热学性质72

2.4.1 晶格振动的热容量73

2.4.2 晶格振动的热膨胀75

2.4.3 晶格振动的热传导77

问题与习题79

第3章 晶体中的电子状态81

3.1 金属中的电子81

3.1.1 金属电子气81

3.1.2 电子的统计分布82

3.1.3 电子的热容85

3.2 晶体中的电子—普遍解87

3.2.1 全模型88

3.2.2 近似和简化88

3.2.3 布洛赫波函数90

3.2.4 能带与能带论92

3.3 晶体中的电子—具体解95

3.3.1 近自由电子近似96

3.3.2 紧束缚近似102

3.3.3 其他近似算法106

3.3.4 常用软件110

3.4 外界作用下的电子112

3.4.1 电子跃迁112

3.4.2 电子输运114

问题与习题119

第4章 半导体中电子的状态121

4.1 电子的分布121

4.1.1 载流子121

4.1.2 载流子的分布125

4.1.3 载流子的数量129

4.2 载流子的调节134

4.2.1 本征半导体134

4.2.2 掺杂半导体——原理136

4.2.3 掺杂半导体——计算139

4.3 载流子的复合142

4.3.1 非平衡少子的寿命143

4.3.2 直接复合144

4.3.3 间接复合145

4.3.4 表面复合147

4.4 载流子的散射148

4.4.1 晶格振动散射148

4.4.2 电离杂质散射149

4.5 载流子的漂移150

4.5.1 迁移率150

4.5.2 电导率153

4.5.3 强电场效应154

4.6 载流子的扩散156

4.6.1 净扩散156

4.6.2 内建电场157

4.7 载流子的完整运动159

问题与习题161

第5章 半导体中电子的控制164

5.1 半导体与外界作用164

5.1.1 半导体与热164

5.1.2 半导体与光167

5.1.3 半导体与磁169

5.1.4 半导体与力171

5.2 半导体与金属172

5.2.1 接触能带图172

5.2.2 整流接触173

5.2.3 欧姆接触174

5.3 半导体与半导体175

5.3.1 pn结176

5.3.2 pn结的常规特性177

5.3.3 pn结的异常特性182

5.3.4 异质结185

5.4 半导体与绝缘体186

5.4.1 绝缘栅结构186

5.4.2 介质电荷187

5.4.3 表面态188

问题与习题190

附录 常用物理常数191

参考文献192