Solid-State Physics for Electronics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Moliton, Andre

出品人:

页数:432

译者:

出版时间:2009-6

价格:£ 133.00

装帧:

isbn号码:9781848210622

丛书系列:

图书标签:

唐
固体物理
电子学
半导体物理
材料科学
凝聚态物理
物理学
电子器件
晶体结构
能带理论
量子力学

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具体描述

Describing the fundamental physical properties of materials used in electronics, the thorough coverage of this book will facilitate an understanding of the technological processes used in the fabrication of electronic and photonic devices. The book opens with an introduction to the basic applied physics of simple electronic states and energy levels. Silicon and copper, the building blocks for many electronic devices, are used as examples. Next, more advanced theories are developed to better account for the electronic and optical behavior of ordered materials, such as diamond, and disordered materials, such as amorphous silicon. Finally, the principal quasi-particles (phonons, polarons, excitons, plasmons, and polaritons) that are fundamental to explaining phenomena such as component aging (phonons) and optical performance in terms of yield (excitons) or communication speed (polarons) are discussed.

电子工程领域经典教材精选 1. 半导体器件物理基础：从能带理论到器件工作原理本书深入剖析了半导体材料的微观结构与宏观电学特性之间的内在联系。内容涵盖晶体结构、晶格振动、电子能带理论的建立，并详细阐述了电子和空穴的输运机制，包括漂移、扩散以及蒙特卡洛模拟在载流子行为分析中的应用。特别强调了PN结、肖特基势垒的形成机理、电流-电压特性分析，以及双极性晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）的物理模型构建。书中结合了大量的实验数据和器件工程实例，旨在为读者提供扎实的半导体器件物理基础，是理解现代集成电路和光电子器件工作核心的必读之作。本书侧重于物理学的严谨性与工程应用的紧密结合，避免了对特定集成技术流程的过度描述，而是聚焦于底层物理规律的阐述。 2. 电磁场与电磁波在微纳尺度下的传播与应用本书聚焦于宏观电磁理论在微观尺度上的具体体现和工程化挑战。内容从麦克斯韦方程组出发，系统推导了在非均匀介质、各向异性材料以及具有复杂边界条件下的电磁场行为。重点讨论了表面等离激元（SPPs）的产生、传播特性及其在超快光电器件中的潜力。书中详尽分析了传输线理论在高速电路设计中的局限性，并引入了三维电磁仿真方法（如FDTD和FEM）来解决实际工程中的电磁兼容性（EMC）问题。此外，书中还专门辟章探讨了光波导（包括介质波导和光纤）的模式分析，以及微波/毫米波电路中的辐射和屏蔽效应，为射频工程师和电磁兼容设计人员提供了强有力的理论工具。全书的理论推导清晰，并配有丰富的图示来辅助理解复杂的矢量关系。 3. 先进光电子学与光电器件设计本书全面覆盖了光与物质相互作用的基本原理及其在现代光通信和显示技术中的应用。从量子力学的基本假设出发，推导了光的吸收、自发辐射和受激辐射的速率方程，这是激光器设计的基石。详细分析了半导体光电二极管（PIN、APD）和光电导探测器的响应机制，包括量子效率、带宽限制和噪声源。在激光器部分，重点阐述了半导体激光器（DBR、VCSEL）的腔体设计、阈值电流分析和线宽展宽效应。此外，本书还探讨了LED的发光机制、显示技术中的量子点材料特性，以及光电调制器的性能指标优化，为从事光通信系统和光电器件研发的工程师提供了系统化的知识框架。本书的重点在于如何利用材料科学的进步来提升光电器件的性能。 4. 凝聚态物理导论：从晶体对称性到低维系统本书旨在为具有普通物理学基础的读者提供一个坚实的凝聚态物理学视角。开篇系统回顾了布拉维点阵、倒易点阵的概念及其在X射线衍射中的应用。随后，深入讲解了晶格振动（声子）的理论，包括色散关系、德拜模型和晶格热容的计算。在电子系统方面，重点阐述了紧束缚近似、近自由电子模型，以及能带结构的形成，特别是面对周期势场时电子行为的本质变化。本书的亮点在于对凝聚态现象的分类和系统性描述，例如对铁磁性、反铁磁性的平均场理论分析，以及对超导性的介观解释。书中也初步引入了低维系统（如二维材料）中特有的物理现象，但避免了深入探讨拓扑绝缘体等前沿分支，保持了对基础物理概念的扎实掌握。 5. 集成电路制造工艺与可靠性工程本书专注于将半导体物理转化为实际可制造的集成电路技术。详细描述了从硅片生长、薄膜沉积（PVD, CVD）、光刻技术（接触式、步进式、浸没式光刻）、到刻蚀工艺（干法、湿法）的全流程。重点解析了关键工艺的物理机制及其对器件性能的敏感性，例如离子注入的能量控制和退火过程对缺陷态密度的影响。在互连技术方面，详细讨论了金属化工艺（铜互连的镶嵌过程）和低介电常数材料的应用。此外，本书的后半部分聚焦于集成电路的可靠性问题，包括电迁移（Electromigration）、热效应、静电放电（ESD）防护机制的设计，以及先进封装技术对系统级可靠性的影响。本书力求平衡工艺的“化学”和“物理”层面，是芯片制造工程师和工艺工程师的实用参考手册。