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編輯推薦

適讀人群 ：電子學專業高年級本科和物理、材料、化學等相關專業研究生

《碳基納電子和光電子器件》可供納米科技、電子學、光電子學、材料科學、物理學等學科的科研人員以及大專院校相關專業的師生參考閱讀。

內容簡介

　　《碳基納電子和光電子器件》是一部碳基納電子和光電子理論與器件方麵的專著，主要內容是碳基納電子學和光電子學的基礎知識及北京大學研究組2006～2013年期間在這個研究領域所做的工作。《碳基納電子和光電子器件》第1章概要介紹碳基納電子學和光電子學；第2章簡單迴顧原子軌道知識；第3章介紹這些軌道的相互作用，化學鍵基礎內容，軌道雜化，特彆是s軌道和p軌道的雜化；第4章介紹s和p軌道雜化所導緻的碳納米結構，特彆是石墨烯和碳納米管的原子結構和相應電子態結構。《碳基納電子和光電子器件》的第5章、第6章重點介紹化學法製備麵嚮電子學應用的納米碳結構的方法和相關錶徵技術，特彆是基於光學方法的無損傷拉曼技術。《碳基納電子和光電子器件》的重點是基於碳納米結構的納電子器件。第7章、第8章分彆介紹碳納米材料在數字電路和模擬電路中的應用。第7章重點介紹碳納米管場效應晶體管的製備、工作原理，以及在傳統數字電路中的可能應用。第8章論述碳納米管在模擬和高頻電路的應用前景。第9章集中介紹碳基納米光電子學領域的現狀和發展。

作者簡介

　　彭練矛，北京大學電子學係主任、納米器件物理與化學教育部重點實驗室主任、國際晶體學聯閤會電子晶體學委員會主席、美國《應用物理雜誌》副主編、英國物理學會會士。1982年於北京大學無綫電電子學係本科畢業，1988年於美國亞利桑那州立大學獲博士學位。從2001年起先後3次任國傢“973”計劃項目和國傢重大科學研究計劃項目首席科學傢，國傢自然科學基金委員會創新研究群體負責人，中國晶體學會和中國電子顯微鏡學會副理事長。迄今在國際學術刊物上發錶SCI收錄論文300餘篇，第壹作者專著1部（High—EnergyElectronDiffractionandMicroscopy，牛津大學齣版社）。1994年獲首屆國傢傑齣青年科學基金資助，1998年獲求是科技基金會“傑齣青年學者奬”，1999年被北京大學聘為教育部首批“長江學者奬勵計劃”特聘教授。主持的“亞納米碳管的穩定性研究”被選為2000年中國高等學校十大科技進展，入選2000年中國基礎科學研究十大新聞；“定量電子顯微學方法與氧化鈦納米結構研究”項目2010年獲得國傢自然科學奬二等奬：”實現碳納米管的高效光伏倍增效應”項目入選2011年度“中國科學十大進展”；“高性能碳基納米電子器件”項目獲2013年度高等學校自然科學奬一等奬。2009年獲“全國優秀博士學位論文指導教師”稱號：2013年被評為北京大學首屆“十佳導師”。

精彩書摘

《納米科學與技術》叢書序
前言

第1章碳基納電子學和光電子學基本介紹
參考文獻

第2章量子力學基礎及原子軌道、能級
2.1量子力學基礎
2.2原子能級和軌道
2.3狄拉剋符號
參考文獻

第3章分子的結閤、軌道相互作用與雜化
3.1最簡單的雙原子分子氫分子
3.2基於s態的雙原子分子
3.3基於s和p態的雙原子分子
3.4s—p軌道相互作用
3.5s—p軌道雜化
3.5.1sp"雜化的一般描述
3.5.2sp雜化
3.5.3sp2雜化
3.5.4sp3雜化
3.5.5一般討論
參考文獻

第4章石墨烯和碳納米管的原子和電子態結構
4.1石墨烯的晶格結構與描述
4.2碳納米管的晶格結構與描述
4.3晶體的緊束縛方法和能帶結構
4.4石墨烯的電子能帶結構
4.5碳納米管的電子能帶結構
4.5.1扶手椅型碳納米管的能帶結構
4.5.2鋸齒型碳納米管的能帶結構
4.5.3碳納米管能帶結構的一般討論
參考文獻

第5章單壁碳納米管和石墨烯的可控製備
5.1基底上單壁碳納米管的可控生長
5.1.1單壁碳納米管生長的催化劑
5.1.2基底上水平單壁碳納米管陣列的生長及方嚮控製
5.1.3單壁碳納米管的導電性和結構可控製備
5.2石墨烯的製備
5.2.1機械剝離法
5.2.2外延生長法
5.2.3化學氣相沉積法
5.2.4溶液化學剝離石墨法
參考文獻

第6章碳基納米結構的錶徵
6.1石墨烯的拉曼光譜
6.1.1石墨烯的拉曼振動模式和拉曼光譜
6.1.2石墨烯層數的確定
6.1.3判斷石墨烯的邊緣結構
6.2碳納米管的拉曼光譜
6.2.1碳納米管的拉曼振動模式
6.2.2徑嚮呼吸模式
6.2.3G峰
6.2.4D峰
6.2.5張力和溫度等對碳納米管拉曼光譜的影響
6.2.6錶麵增強拉曼光譜
6.3碳納米管的熒光光譜
6.4掃描探針顯微術在碳納米管研究領域中的應用
6.4.1掃描隧道顯微鏡
6.4.2原子力顯微鏡
6.4.3靜電力顯微鏡
6.4.4開爾文力顯微鏡
參考文獻

第7章基於碳納米管的電子器件和集成電路
7.1碳納米管和石墨烯材料的結構和電學特點
7.2碳納米管場效應晶體管
7.2.1碳納米管器件的工作原理
7.2.2碳納米管的p型歐姆接觸和p型彈道器件
7.2.3碳納米管的n型歐姆接觸和n型彈道器件
7.3碳納米管場效應晶體管器件結構及性能優化
7.3.1碳納米管場效應晶體管器件的特徵麯綫
7.3.2碳納米管場效應晶體管的性能參數
7.3.3碳納米管場效應晶體管模型
7.3.4碳納米管頂柵器件和高k柵介質
7.3.5碳納米管場效應晶體管的自對準柵結構
7.3.6碳納米管場效應晶體管器件的性能優勢
7.4碳納米管數字集成電路
7.4.1p型集成電路
7.4.2碳納米管CMOS集成電路
7.4.3無摻雜的碳納米管CMOS集成電路
7.4.4碳納米管PTL集成電路
7.4.5碳納米管薄膜器件和集成電路
7.4.6碳納米管場效應晶體管的性能極限和潛力
參考文獻

第8章碳基納電子學——模擬電路
8.1碳納米管射頻晶體管
8.1.1射頻晶體管小信號模型和頻率參數
8.1.2場效應晶體管的二端口網絡模型與散射參數
8.1.3單根碳納米管的頻率特性
8.1.4基於碳納米管薄膜的高頻晶體管
8.2石墨烯晶體管
8.2.1石墨烯電學性質
8.2.2石墨烯場效應晶體管的工作原理和器件模型
8.2.3石墨烯頂柵FET及其製備
8.2.4石墨烯能帶工程
8.2.5石墨烯射頻晶體管
8.2.6石墨烯晶體管存在的問題和解決方法
8.3碳基雙極電子學
8.3.1基於石墨烯的雙極電子學
8.3.2基於碳納米管的雙極電子學
8.4展望
參考文獻

第9章碳基光電器件：發光、探測、光電耦閤
9.1碳納米管中的激發態（激子）特性
9.2碳納米管發光器件
9.2.1基於單根碳納米管的發光器件
9.2.2基於碳納米管薄膜的發光器件
9.3碳納米管光探測器
9.4碳納米管基太陽能電池
9.5碳納米管電光調製器件及光電集成
9.6石墨烯光電器件
參考文獻

索引
彩圖

前言/序言

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