Organic Field-effect Transistors pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Dodabalapur, Ananth (EDT)

出品人:

页数:110

译者:

出版时间:

价格:541.00 元

装帧:

isbn号码:9780819454607

丛书系列:

图书标签:

• Organic electronics
• OFET
• Semiconductors
• Thin-film transistors
• Materials science
• Device physics
• Organic materials
• Electronics
• Polymer electronics
• Transistors

《固体物理学基础：晶体结构与电子性质》 内容提要 本书旨在为物理学、材料科学、电子工程等相关专业的本科高年级学生和研究生提供一套全面且深入的固体物理学基础知识体系。内容聚焦于晶体结构的描述、晶格振动（声子）的理论、电子在周期性势场中的行为，以及由此衍生的固体材料的基本电学、磁学和光学性质。全书结构清晰，从最基本的晶体结构对称性入手，逐步过渡到量子力学在固态系统中的应用，确保读者能够扎实地掌握固体物理学的核心概念和分析方法。 第一部分：晶体结构与晶格动力学 第一章：晶体结构基础 本章首先介绍了宏观晶体与微观晶体结构的区别。详细阐述了晶体的基本概念，包括晶格、基矢、晶胞（原胞与魏格纳-赛兹元胞）以及布拉维点阵的分类。重点讨论了晶体的平移对称性和宏观对称操作（如旋转、反射、反演）。随后，深入讲解了倒易空间的几何意义，即布里渊区的概念，包括其定义和对电子波矢的限制。通过实例分析，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和六方密堆积（HCP）结构，帮助读者建立对常见晶体结构的直观理解。此外，还引入了密堆积的几何原理和堆垛层错的描述。 第二章：晶格振动与声子 本章聚焦于晶体中原子集体激发——声子的理论。从经典物理出发，首先分析一维理想晶格的原子链模型，推导出色散关系，区分声学支和光学支。随后，将模型推广至三维，引入布洛赫定理在晶格振动中的应用。详细推导了晶格热容的德拜模型（Debye Model）和爱因斯坦模型（Einstein Model），并对比分析两者在低温和高温极限下的预测差异，以解释实验中观测到的热容行为。本章还涉及声子的散射过程，为理解电子输运和热导率奠定基础。 第二部分：电子的能带理论 第三章：晶体中的电子——周期性势场 本章是理解固体电子性质的关键。从薛定谔方程在周期性势场中的应用开始，系统阐述布洛赫定理（Bloch’s Theorem）的数学形式及其物理意义。通过一维的类氢原子链模型和 Kronig-Penney 模型，生动展示了能带（Band）和禁带（Gap）是如何从连续能谱中分离出来的。深入探讨了有效质量（Effective Mass）的概念，解释了它如何描述电子在晶格势场中的动力学响应，并讨论了有效质量的张量性质。 第四章：能带的分类与金属、半导体、绝缘体 基于能带结构，本章对固体材料进行分类。详细解释了费米能级（Fermi Level）的概念及其在确定材料导电性的核心作用。阐述了金属、绝缘体和半导体的定义，并从能带结构的角度解释了它们的区别。引入了简化的紧束缚（Tight-Binding）近似和近自由电子（Nearly Free Electron）模型，用于估算简单能带的宽度和形状。讨论了布里渊区边界附近的能带结构对电子性质的决定性影响。 第五章：费米面与输运性质的微观基础 本章深入研究费米面（Fermi Surface）的几何形状，并阐明费米面是决定金属宏观电学性质的关键。介绍了周期性边界条件下的波矢空间描述。随后，结合玻尔兹曼输运方程（Boltzmann Transport Equation）的半经典图像，推导了电导率的张量形式，解释了霍尔效应的物理机制，并讨论了电子的平均自由程和弛豫时间。这为理解材料在外部电磁场下的响应提供了理论框架。 第三部分：固体材料的内在性质 第六章：磁性材料 本章系统介绍了固体中的磁性现象。从朗之万（Langevin）抗磁性理论开始，逐步深入到更复杂的磁性行为。详细分析了居里-外斯（Curie-Weiss）定律在顺磁性中的应用。重点讲解了铁磁性（Ferromagnetism）的微观起源——交换作用（Exchange Interaction），并引入了平均场理论（Mean Field Theory）来解释自发磁化现象。此外，还探讨了反铁磁性（Antiferromagnetism）和亚铁磁性（Ferrimagnetism）的特点，以及磁畴（Magnetic Domains）和磁滞回线的形成。 第七章：介电性质与光学响应 本章侧重于材料对外加电场和光的响应。讨论了宏观极化率（Polarizability）的概念，并从微观上分析了电子极化、离子极化和偶极子极化。推导了德鲁德模型（Drude Model）来描述自由电子在交变电场下的响应，预测了金属的光学吸收和反射行为。随后，探讨了晶格振动对红外吸收的影响，即选择性吸收（Reststrahlen Effect）。本章最后涉及非线性光学效应的基础概念。 第八章：半导体物理导论 本章将能带理论应用于半导体材料，系统阐述本征半导体和掺杂半导体的特性。详细分析了电子和空穴的浓度、迁移率以及它们的有效质量。深入探讨了杂质能级、施主（Donor）和受主（Acceptor）的电离过程。最后，介绍了PN结的形成，分析了耗尽区、内建电势以及二极管在外加偏压下的伏安特性曲线，为器件物理学的学习打下坚实基础。 总结 本书的特点在于平衡了理论推导的严谨性与物理图像的直观性。通过大量的实例和对经典实验现象的解释，帮助读者建立对固体中电子、晶格和磁矩相互作用的全面理解，是深入研究凝聚态物理和应用固体物理的必备参考书。

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全书的论述语言风格保持了一种高度的学理性，但又出人意料地保持了很高的“可读性”，这是一种很难拿捏的平衡。作者在阐述那些极其复杂的量子化学模型或界面物理过程时，并没有采用那种晦涩难懂的纯数学语言轰炸，而是巧妙地运用了大量的类比和清晰的物理图像来辅助说明。例如，在解释电荷陷阱效应时，它将复杂的能级分布比喻成“能量的洼地”，形象地描绘了载流子被“困住”的过程。这种叙事技巧，极大地降低了高深概念的理解门槛，使得那些对数学推导略感吃力的工程师或应用科学家也能深入理解背后的物理本质。它既满足了研究人员对严谨性的要求，又兼顾了广大工程技术人员对直观理解的需求，这种双向的适配性是很多同类书籍所缺乏的。

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这本书的装帧设计实在太出色了，封面那种微微泛着哑光质感的纸张，触感细腻得让人爱不释手。尤其是那个抽象的电路图纹理，用一种低调却极具现代感的蓝绿色调呈现，即便只是把它放在书架上，也像是一件设计精妙的艺术品。打开内页，那种纸张的白度适中，既保证了阅读的舒适性，又不会因为过于雪白而产生视觉疲劳，墨水的印刷质量也是无可挑剔，字迹清晰锐利，即便是那些复杂的公式和图表，也展现出极高的精度。我特别留意了图表的排版，它们被巧妙地融入到正文流程中，没有生硬的割裂感，使得阅读体验非常流畅。通常这种专业技术书籍在装帧上往往敷衍了事，但这本书显然投入了极大的心力，这让我对内容本身也抱有了更高的期待，毕竟，能把“外衣”做得如此考究的作者和出版方，想必在“内涵”上也绝不会马虎行事。这种对细节的极致追求，极大地提升了捧读过程中的愉悦感。

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我花了整整一个周末来粗略翻阅这本书的结构脉络，坦白讲，它给我的震撼是结构层面的。我之前接触过几本关于半导体器件的书籍，它们大多是按照传统的能带理论、PN结物理这种线性逻辑展开，读起来总觉得有些枯燥乏味。然而，这本书的组织方式显得极其创新和务实。它似乎是采取了一种“应用驱动”的叙事方式，开篇没有陷入无休止的理论推导，而是直接切入到有机的半导体材料特性与器件性能之间的关键耦合点，仿佛一位经验老到的工程师在指导你如何从分子级别构建一个高性能的场效应晶体管。这种结构上的“非线性”组织，反而更贴合实际研发的思维过程——即从问题出发，回溯理论基础，再优化结构设计。对于已经有一定基础的读者来说，这种组织方式能够极大地加速知识的吸收和迁移速度，让人能快速抓住核心矛盾。

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这本书在探讨未来发展趋势和挑战时，展现出了一种难能可贵的批判性视角，而非简单的乐观展望。它没有回避当前有机电子学面临的瓶颈问题，比如长期稳定性、环境敏感性以及规模化生产中的一致性难题。更重要的是，它不是停留在指出问题，而是进一步探讨了解决这些问题的潜在研究方向，例如新型稳定化掺杂剂的设计、界面钝化层的优化策略，甚至是与无机材料进行混合体系构建的可能性。这种既立足当下技术现状，又敢于预见并探讨根本性障碍的态度，使得这本书具有了极强的生命力和前瞻性。它激励读者去思考那些尚未被完美解决的问题，而不是仅仅停留在对既有成就的总结上，这对于任何希望在这个领域做出创新贡献的人来说，都是至关重要的指引。

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书中对于特定实验技术的描述，简直是教科书级别的详尽与精准，这一点让我印象最为深刻。我尤其关注了其中关于溶液法制备有机半导体薄膜的部分，它不仅仅是简单地罗列了旋涂、喷墨打印等方法，而是深入探讨了溶剂选择、退火温度曲线对最终薄膜形貌和电荷迁移率的影响机制，甚至详细描述了如何通过原位监测技术来捕捉薄膜生长过程中的相变。这些细节描述，远超出了我预期的学术深度。很多文献中往往一笔带过关键的“Know-how”，但这本书却毫不吝啬地将其摊开，使得即便是初次接触这些复杂工艺的读者，也能建立起一个清晰、可操作的实验框架。这种深度和广度兼备的实操指导，使得这本书的价值超越了单纯的理论参考书，更像是一本高级实验手册的精髓浓缩。

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