固态电子器件（第七版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Ben G. Streetman（本 · G. 斯特里特曼），Sanjay K. Baner 著，杨建红 译

图书标签:

• 固态电子器件
• 半导体
• 电子学
• 器件物理
• 微电子学
• 电路
• 材料科学
• 电子工程
• 物理学
• 高等教育

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121315657

版次：7

商品编码：12317803

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-03-01

用纸：胶版纸

页数：432

字数：691000

内容简介

本书是固态电子器件的教材，全书分为固体物理基础和半导体器件物理两大部分，共10章。第1章至第4章介绍半导体材料及其生长技术、量子力学基础、半导体能带以及过剩载流子。第5章至第10章介绍各种电子器件和集成电路的结构、工作原理以及制造工艺等，包括：p-n结、金属-半导体结、异质结；场效应晶体管；双极结型晶体管；光电子器件；高频、大功率及纳电子器件。第9章使用较大篇幅介绍CMOS制造工艺，从器件物理角度介绍SRAM、DRAM、CCD、闪存等集成器件的结构和工作原理。本书的器件种类基本涵盖了所有的器件大类，反映了现代电子器件的基础理论、工作原理、二级效应以及发展趋势。各章均给出小结，并附有习题、参考读物和自测题。

作者简介

Ben G . Streetman 美国得克萨斯大学奥斯汀分校Cockrell工程学院名誉院长，电子与计算机工程名誉教授和Dula D. Cockrell主席(Centennial Chair)。长期从事半导体材料与器件的教学和科研工作。获得的荣誉主要有：电子与电气工程师学会(IEEE)教育奖、美国工程教育协会(ASEE)Frederick Emmons Terman奖、化合物半导体国际会议Heinrich Welker奖。是美国国家工程院院士和美国艺术与科学院院士，同时也是IEEE和电化学协会会士。

Sanjay K. Banerjee现任美国得克萨斯大学奥斯汀分校电子与计算机工程首席教授、微电子研究中心主任。发表了900多篇被引论文和会议论文，拥有30项美国专利，指导过50多名博士研究生。获得(美国)国家自然科学基金总统青年探索者奖、IEEE Andrew S. Grove奖等多个奖项和荣誉。是IEEE、APS和AAAS会士。

目录

第1章 晶体性质和半导体生长
1.1 半导体材料
1.2 晶格
1.2.1 周期结构
1.2.2 立方晶格
1.2.3 晶面与晶向
1.2.4 金刚石晶格
1.3 大块晶体生长
1.3.1 原材料的制备
1.3.2 单晶的生长
1.3.3 晶片加工
1.3.4 晶体掺杂
1.4 薄层晶体的外延生长
1.4.1 外延生长的晶格匹配
1.4.2 气相外延
1.4.3 分子束外延
1.5 周期性结构中波的传播
小结
习题
参考读物
自测题

第2章 原子和电子
2.1 关于物理模型
2.2 重要实验及其结果
2.2.1 光电效应
2.2.2 原子光谱
2.3 玻尔模型
2.4 量子力学基础知识
2.4.1 几率和不确定性原理
2.4.2 薛定谔波动方程
2.4.3 势阱问题
2.4.4 量子隧穿
2.5 原子结构和元素周期表
2.5.1 氢原子
2.5.2 元素周期表
小结
习题
参考读物
自测题

第3章 半导体的能带和载流子
3.1 固体结合性质与能带
3.1.1 固体的结合性质
3.1.2 能带
3.1.3 金属、半导体和绝缘体
3.1.4 直接禁带半导体和间接禁带半导体
3.1.5 化合物半导体能带结构随组分的变化
3.2 半导体中的载流子
3.2.1 电子和空穴
3.2.2 有效质量
3.2.3 本征半导体
3.2.4 非本征半导体
3.2.5 量子阱中的电子和空穴
3.3 载流子浓度
3.3.1 费米能级
3.3.2 平衡态电子和空穴浓度
3.3.3 载流子浓度对温度的依赖关系
3.3.4 杂质补偿和空间电荷中性
3.4 载流子在电场和磁场中的运动
3.4.1 电导率和迁移率
3.4.2 电阻率
3.4.3 迁移率对温度和掺杂浓度的依赖关系
3.4.4 高场效应
3.4.5 霍尔效应
3.5 平衡态费米能级的不变性
小结
习题
参考读物
自测题

第4章 半导体中的过剩载流子
4.1 半导体对光的吸收特性
4.2 半导体发光
4.2.1 光致发光
4.2.2 电致发光
4.3 载流子寿命和光电导
4.3.1 电子和空穴的直接复合
4.3.2 间接复合；载流子俘获
4.3.3 稳态载流子浓度；准费米能级
4.3.4 光电导
4.4 载流子在半导体中的扩散
4.4.1 扩散机制
4.4.2 载流子的扩散和漂移；自建电场
4.4.3 扩散和复合；连续性方程
4.4.4 稳态注入；扩散长度
4.4.5 Haynes-Shockley实验
4.4.6 准费米能级的空间梯度
小结
习题
参考读物
自测题

第5章 半导体p-n结和金属-半导体结
5.1 p-n结的制造
5.1.1 热氧化
5.1.2 扩散
5.1.3 快速热处理
5.1.4 离子注入
5.1.5 化学气相淀积
5.1.6 光刻
5.1.7 腐蚀(刻蚀)
5.1.8 金属化
5.2 平衡态p-n结
5.2.1 接触电势
5.2.2 平衡态费米能级
5.2.3 结的空间电荷
5.3 结的正偏和反偏；稳态特性
5.3.1 结电流的定性分析
5.3.2 载流子的注入
5.3.3 反向偏置
5.4 反向击穿
5.4.1 齐纳击穿
5.4.2 雪崩击穿
5.4.3 整流二极管
5.4.4 击穿二极管
5.5 瞬态特性和交流特性
5.5.1 存储电荷的瞬态变化
5.5.2 反向恢复过程
5.5.3 开关二极管
5.5.4 p-n结电容
5.5.5 变容二极管
5.6 对二极管简单理论的修正
5.6.1 接触电势对载流子注入的影响
5.6.2 空间电荷区内载流子的产生和复合
5.6.3 欧姆损耗
5.6.4 缓变结
5.7 金属-半导体结
5.7.1 肖特基势垒
5.7.2 整流接触
5.7.3 欧姆接触
5.7.4 典型的肖特基势垒
5.8 异质结
小结
习题
参考读物
自测题

第6章 场效应晶体管
6.1 场效应晶体管的工作原理
6.1.1 晶体管的负载线
6.1.2 放大和开关作用
6.2 结型场效应晶体管
6.2.1 夹断和饱和
6.2.2 栅的控制作用
6.2.3 电流-电压特性
6.3 金属-半导体场效应晶体管
6.3.1 GaAs金属-半导体场效应晶体管
6.3.2 高电子迁移率晶体管
6.3.3 短沟效应
6.4 金属-绝缘体-半导体场效应晶体管
6.4.1 MOSFET的基本工作原理
6.4.2 理想MOS结构的性质
6.4.3 真实表面的影响
6.4.4 阈值电压
6.4.5 电容-电压(C-V)特性分析
6.4.6 瞬态电容测量(C-t测量)
6.4.7 氧化层的电流-电压(I-V)特性
6.5 MOS场效应晶体管
6.5.1 输出特性
6.5.2 转移特性
6.5.3 迁移率模型
6.5.4 短沟MOSFET的I-V特性
6.5.5 阈值电压的控制
6.5.6 衬底偏置效应(体效应)
6.5.7 亚阈值区特性
6.5.8 MOSFET的等效电路
6.5.9 按比例缩小和热电子效应
6.5.10 漏致势垒降低效应
6.5.11 短沟效应和窄沟效应
6.5.12 栅诱导泄漏电流
6.6 先进MOSFET结构
6.6.1 金属栅-高k介质MOS结构
6.6.2 高迁移率沟道材料和应变硅材料
6.6.3 SOI MOSFET和FinFET
小结
习题
参考读物
自测题

第7章 双极结型晶体管
7.1 BJT的基本工作原理
7.2 BJT的放大作用
7.3 BJT的制造工艺简介
7.4 少数载流子分布和器件的端电流
7.4.1 基区内扩散方程的求解
7.4.2 端电流分析
7.4.3 端电流的近似表达式
7.4.4 电流传输系数
7.5 BJT的偏置状态和工作模式
7.5.1 BJT的耦合二极管模型
7.5.2 电荷控制分析
7.6 BJT的开关特性
7.6.1 截止
7.6.2 饱和
7.6.3 开关周期
7.6.4 开关晶体管的主要参数
7.7 某些重要的物理效应
7.7.1 载流子在基区的漂移
7.7.2 基区变窄效应(Early效应)
7.7.3 雪崩击穿
7.7.4 小注入和大注入；热效应
7.7.5 基区串联电阻：发射极电流集边效应
7.7.6 BJT的Gummel-Poon模型
7.7.7 基区变宽效应(Kirk效应)
7.8 BJT的频率限制因素
7.8.1 结电容和充电时间
7.8.2 渡越时间效应
7.8.3 Webster效应
7.8.4 高频晶体管
7.9 异质结双极型晶体管
小结
习题
参考读物
自测题

第8章 光电子器件
8.1 光电二极管
8.1.1 p-n结对光照的响应
8.1.2 太阳能电池
8.1.3 光探测器
8.1.4 光探测器的增益、带宽和信噪比
8.2 发光二极管
8.2.1 发光材料
8.2.2 光纤通信
8.3 激光器
8.4 半导体激光器
8.4.1 粒子数反转
8.4.2 p-n结激光器的发射光谱
8.4.3 半导体激光器的主要制造步骤
8.4.4 半导体异质结激光器
8.4.5 半导体激光器所用的材料
8.4.6 量子级联激光器
小结
习题
参考读物
自测题

第9章 半导体集成电路
9.1 集成电路的背景知识
9.1.1 集成化的优点
9.1.2 集成电路的分类
9.2 集成电路的发展历程
9.3 单片集成电路元件
9.3.1 CMOS工艺集成
9.3.2 其他元件的集成
9.4 电荷转移器件
9.4.1 MOS电容的动态效应
9.4.2 CCD的基本结构和工作原理
9.4.3 CCD器件结构的改进
9.4.4 CCD的应用
9.5 超大规模集成电路
9.5.1 逻辑器件
9.5.2 半导体存储器
9.6 测试、压焊与封装
9.6.1 测试
9.6.2 引线压焊
9.6.3 芯片倒装技术
9.6.4 封装
小结
习题
参考读物
自测题

第10章 高频、大功率及纳电子器件
10.1 隧道二极管
10.2 碰撞雪崩渡越时间(IMPATT)二极管
10.3 耿氏(Gunn)二极管
10.3.1 电子转移机制
10.3.2 空间电荷畴的形成及其漂移
10.4 p-n-p-n二极管
10.4.1 基本结构
10.4.2 双晶体管模型
10.4.3 电流传输系数的改变
10.4.4 正向阻断态
10.4.5 正向导通态
10.4.6 触发机制
10.5 半导体可控整流器
10.5.1 栅极的控制作用
10.5.2 SCR的关断
10.6 绝缘栅双极型晶体管
10.7 纳电子器件
10.7.1 零维量子点
10.7.2 一维量子线
10.7.3 二维层状晶体
10.7.4 自旋电子存储器
10.7.5 纳电子阻变存储器
小结
习题
参考读物
自测题
附录A 常用符号的定义
附录B 物理常量和换算因子
附录C 常用半导体材料的性质(300 K)
附录D 导带态密度的推导
附录E 费米-狄拉克分布的推导
附录F Si(100)面干氧和湿氧生长SiO2层的厚度随氧化时间和温度的变化关系
附录G 某些杂质在Si中的固溶度
附录H 某些杂质在Si和SiO2中的扩散系数
附录I Si中离子注入的射程与射程偏差随注入能量的变化关系
部分自测题答案
术语表

前言/序言

译 者 序

电子器件是信息技术的基础，也是信息技术的核心。固态电子器件是实现信息产生、获取、传输、变换、存储的硬件基础，在微电子系统、光电子系统以及集成电路中具有不可替代的作用。一部好的固态电子器件教材，首先应阐明各类器件赖以实现其特性的材料、结构、工艺等相关基础知识，其次应阐明不同器件特性的物理学、电学、光学等本质属性，第三应阐明影响或制约器件性能的各种器件物理效应，这样才能帮助读者将所涉及各项基础知识融会贯通，在透彻理解的基础上受到启发而进一步受益。译者根据自己的专业教学实践和经验，认为本书是一本适合本科生学习的好教材，这也是译者欣然受托翻译本书的本意。

本书一直处于更新之中，目前是其第七版，英文原版于2015年由Pearson出版集团出版。作为译者之一，杨建红曾于2000年将本书的第五版作为国外先进教材首次翻译，由兰州大学出版社于2005年正式出版，2007年第2次印刷(ISBN 978-7-311-02564-9)。同期，该教材也被引进到其他四个主要语种的十多个国家作为本科生教材。从读者反馈和译者体会来看，该教材吸引读者的特色之处，在于其原理性描述清晰，文字说明充分，图片(或图示)配置恰当，不拘泥于烦琐且无实际意义的数学推导。在第七版中，除更新了前几版的习题和参考读物以外，各章均增加了“小结”和“自测题”作为组成部分。在器件种类方面，增加了新兴或先进器件的内容，如先进MOSFET(第6章，包括高k栅介质、应变硅、SOI MOSFET和FinFET)、量子级联激光器(第8章)、纳电子器件(第10章，包括量子点、量子线、层状晶体结构、自旋存储器、变阻存储器)等内容。这为读者进一步学习思考留下了空间。

全书正文部分共10章，其中有公式470多个，插图340多幅，另有附录9个。李海蓉主要翻译第10章，田永辉主要翻译各章中新增的“教学目的”、“小结”和“自测题”部分，杨建红主要翻译第1章至第9章和其余各部分，并负责全书文稿的初审和统稿。翻译文本保持了作者的原意，在此基础上，尽量避免因中英文表达习惯不同而影响读者的阅读感受。在个别可能影响读者理解的地方，增加了“译者注”。对某些明显的错误，如例题解答、物理量的单位、表达式符号等错误，则直接做了更正 。

感谢电子工业出版社的信任，将本书的翻译工作交给译者；感谢杨博编辑在翻译出版过程中给予的有益指导和帮助。译者所在研究组的部分研究生庞正鹏、李玉苗、张洋等同学参与了部分章节的文字查错等工作，在此一并表示感谢。由于译者水平有限，译文中不妥或疏漏之处在所难免，敬请读者不吝指正。

译 者

2016年3月

前 言

本书的适用对象是电子工程专业、微电子学专业的本科生，也可供对固态电子器件感兴趣的学生和科技工作者作为参考读物。本书的主要内容是固态电子器件的工作原理，同时对许多新型器件和制造技术也有所介绍。本书在内容安排上力求使那些具有物理背景知识的高年级学生对专业知识有更为深入的理解，从而使他们能够阅读关于新器件及其应用的参考文献。

课程目的

在我来看，对本科生开设的电子器件课程有两个基本目的：一是让学生对现有器件有一个透彻的理解，这样才能充分体现对电子线路和电子系统课程学习的意义；二是培养学生掌握分析器件的基本方法，使他们能够有效地掌握新型器件。从长远的观点来看，第二个目的可能会更重要些，因为从事电子学领域工作的人员在其工作中需要不断地学习和掌握新器件和新工艺。基于这样的考虑，我曾尝试把半导体材料和固态导电机理两方面的基本知识融合到一起；特别是在介绍新器件时更是如此。这些观念在指导性课程讲授中常常被忽略掉了。比如，有一种观点认为没有必要在本课程的讲授中去详细介绍有关半导体p-n结和晶体管的基本知识，但我认为：培养学生的一个重要目的，就是要让学生能够通过阅读最新的、专业性很强的相关文献来理解一种新器件，而上述观点却忽视了这一点。所以，本书介绍了大多数常用的半导体术语和概念，并将它们与器件的各种性质联系起来阐述器件物理问题。

新增内容

1．针对MOS器件，新增了弹道输运场效应晶体管、鳍栅场效应晶体管(FinFET)、应变硅场效应晶体管、金属栅/高k介质栅场效应晶体管，以及III～V族高迁移率晶体管等内容。

2．针对光电子器件，新增了宽带隙氮化物半导体器件和量子级联激光器的相关内容。

3．新增了纳电子器件的相关内容，包括二维结构石墨烯、一维结构纳米线和纳米管，以及零维结构量子点等。

4．新增了自旋电子器件、阻变存储器、相变存储器的相关内容。

5．新增了大约100道习题，更新了参考读物列表。

参考读物

为培养学生独立学习的能力，在每章的参考读物列表中，给出了可供学生阅读的若干文章。某些文章选自科普期刊，比如《科学美国人》(Scientific American)和《今日物理》(Physics Today)等。还有些文章选自其他教材和专业刊物，对相关内容做了更为详细的阐述。一般来说，学生阅读这些文章并不困难。我不期望学生读遍列表中的所有文章，但鼓励他们尽可能多地阅读一些有关文章，以便为以后的工作打好基础。

课后习题

学好本课程的关键之一是多做课后习题，以便加深理解并透彻掌握基本概念。每章的后面都有一定量的习题，其中有一小部分是“附加题”，用以扩展或深化每章的内容。另外，每章后面增加了自测题(Self Quiz)，便于读者自我检测对相关内容的掌握程度。

物理量的单位

本书对物理量采用的单位是半导体领域的常用单位。一般情况下均采用MKS单位制，但有时采用厘米作为长度单位更方便，这在例题和习题中已给出了不少实例。出于同样的原因，本书中能量的单位更多地采用的是电子伏特(eV)而不是焦耳(J)。附录A和附录B分别列出了常用物理量的符号及其单位。

内容安排

在给本科生讲授这门课程时，有时可能会使用“可以证明……”这样的术语来直接引用某些更高级或更复杂的内容，但往往得不到应有的效果。为避免这种情况过多出现，可以根据需要把课程的某些内容拖后，留待研究生阶段学习，因为那时就可以把统计力学、量子理论以及其他高级知识轻易地穿插进来。当然，这样做可以使课程讲授起来容易一些，但同时也使学生失去了探索某些器件问题的乐趣。

本书的内容包括硅和化合物半导体器件，特别是对化合物半导体在光电子和高速器件应用方面日益增长的重要性做了适度的介绍。某些内容，比如异质结、三元和四元合金的晶格匹配、带隙随杂质组分的变化，以及量子阱的共振隧穿等，拓宽了讨论的范围。但是，在讲授时不要太过强调化合物半导体的应用，硅基器件照样有显著的进展；这些进展在场效应晶体管结构和硅基集成电路的讨论中得到了具体的反映。我们不可能介绍所有的、最新的器件，那是专业刊物和国际会议论文所关注的事；我们只对那些有代表性和说明性的器件加以介绍。

本书的前四章阐述半导体性质和半导体导电理论，其中第2章对量子力学的基本概念做了简要介绍，这主要是为那些尚不具备这方面基础知识的学生而准备的。第3章和第4章介绍半导体导电理论，第5章介绍半导体p-n结理论及其典型应用，第6章和第7章分别介绍场效应晶体管和双极结型晶体管的工作原理，第8章介绍光电子器件，第9章介绍集成电路(从器件物理和制造工艺的角度)。第10章基于半导体理论介绍了微波器件和功率器件，其中最后一节，即纳电子器件是新增的。书中介绍的所有器件在当今电子学中都很重要，对这些器件的学习将是充满乐趣、富有收获的，我们希望本书能让读者有这样一种体验。

致谢

那些使用过本书前六版的学生和教师提出的意见和建议使第七版受益匪浅；正是他们宝贵的、无私的意见，促成了本书的出版。在此，我们仍一如既往地向前六版序言中提到的那些人深表感谢，他们对本书的贡献巨大。特别要提到的是，Nick Holonyak在整个七个版本的完成和出版过程中一直是我们的精神动力和信息源泉。我们还要感谢得克萨斯大学奥斯汀分校的同事们给我们提供的帮助，他们是Leonard Frank Register，Emanuel Tutuc，Ray Chen，Ananth Dodabalapur，Seth Bank，Misha Belkin，Zheng Wang，Neal Hall，Deji Akinwande，Jack Lee以及Dean Neikirk。Hema Movva对本书习题解答的文字录入工作提供了有益的帮助。本书图题中提到的诸多公司和机构为本书提供了器件和工艺照片，在此也谨向他们的慷慨帮助表示感谢；特别要向为本版本提供新图片的公司和个人表示感谢，他们是：TI公司的Bob Doering，Intel公司的Mark Bohr，Micron公司的Chandra Mouli，MEMC公司的Babu Chalamala以及TEL公司的Kevin Lally。最后，我们想说的是，珍视并感谢Joe Campbell、Karl Hess和后来的Al Tasch与我们多年的共事与合作，他们既是我们的好同事，又是难得的好朋友。

Ben G . Streetman

Sanjay K. Banerjee

《量子物理学导论：从经典到前沿》 简介： 本书旨在为初学者提供一个坚实而深入的量子物理学基础，带领读者踏上一段探索微观世界奥秘的迷人旅程。从经典物理学的局限性出发，本书循序渐进地引入量子力学的核心概念，并将其应用于理解原子、分子、固体以及更广泛的物理现象。不同于许多教科书的抽象论述，本书强调物理直觉的培养，力求让复杂的量子理论变得易于理解和掌握。 核心内容概述： 1. 经典物理学的辉煌与困境： 宏观世界的有序与确定性： 回顾牛顿力学、麦克斯韦电磁学等经典理论所构建的宏观物理图景，强调其在描述行星运动、宏观物体相互作用以及电磁波传播等方面的巨大成功。 黑体辐射的“紫外灾难”： 深入探讨黑体辐射实验数据与经典 Rayleigh-Jeans 定律的矛盾，揭示经典物理学在解释微观现象时的根本性失效，为量子论的诞生铺平道路。 光电效应的量子解释： 介绍光电效应的实验现象，如光电流与光频率、强度之间的关系，以及阿因施坦因如何巧妙地引入光子概念，成功解释了这一现象，标志着光的粒子性的确立。 原子光谱的离散性： 探讨原子光谱的实验观察结果，如氢原子光谱的线状特征，以及早期经典模型无法解释这种离散性的原因，引出量子化的概念。 2. 量子力学奠基：波粒二象性与薛定谔方程： 德布罗意波：物质的波动性： 详细阐述德布罗意提出的物质波概念，解释为何电子、质子等微观粒子也表现出波动性，并通过 Davisson-Germer 实验等证据加以佐证。 波函数的引入与概率解释： 介绍波函数 $Psi(x, t)$ 的概念，以及玻恩提出的波函数模的平方 $|Psi(x, t)|^2$ 代表粒子在某一点出现概率的统计诠释。 薛定谔方程：量子世界的运动方程： 深入讲解定态薛定谔方程和含时薛定谔方程，阐述其作为描述微观粒子演化的基本方程的地位。通过求解简单的势阱问题（如一维无限深势阱、有限深势阱）和谐振子问题，直观展示量子化能级、空间分布等关键量子特性。 算符、本征值与本征态： 引入量子力学中的算符概念，如位置算符、动量算符、能量算符（哈密顿量），以及它们在测量物理量时所扮演的角色。解释本征值与本征态的物理意义，强调测量结果的量子化性质。 3. 原子结构与原子光谱： 氢原子模型：玻尔模型的成功与局限： 回顾玻尔模型对氢原子光谱的成功解释，但也要指出其存在的不足之处，为更完善的量子力学模型做铺垫。 量子力学描述的氢原子： 利用薛定谔方程求解氢原子，推导出其能级公式、角量子数、磁量子数、自旋量子数等一系列描述原子状态的关键参数。详细讨论各量子数所代表的物理意义，以及电子云的形状和分布。 多电子原子与电子排布： 引入泡利不相容原理，解释了电子如何填充原子轨道，从而理解元素周期表的结构和化学性质的周期性。讨论了屏蔽效应、有效核电荷等概念，以及它们对原子结构的影响。 原子光谱的精细结构与超精细结构： 探讨精细结构（相对论效应、自旋-轨道耦合）和超精细结构（核自旋与电子自旋的相互作用）对原子光谱的影响，以及它们如何为验证量子理论提供更精确的证据。 4. 分子光谱与分子键： 分子键的形成：离子键、共价键与金属键： 从量子力学的角度解释不同类型化学键的形成机制，如电子的得失（离子键）、电子的共享（共价键）以及集体电子的离域（金属键）。 分子振动与转动： 阐述分子内部的振动和转动运动，以及这些运动的量子化特性。详细介绍红外光谱（振动光谱）和微波光谱（转动光谱）的原理，以及它们如何用于识别分子结构和研究分子动力学。 电子跃迁与紫外-可见光谱： 解释分子中电子跃迁引起的吸收和发射光谱，重点介绍紫外-可见光谱，讨论其在化学分析、光化学等领域的应用。 5. 固体物理基础：晶体结构与能带理论： 晶体的周期性结构： 介绍晶体的定义、晶胞、晶格等概念，以及晶体结构的周期性对电子行为的影响。 电子在周期性势场中的运动： 引入布洛赫定理，解释电子在周期性势场中可以形成布洛赫波，并具有特定的能量。 能带的形成： 详细阐述能带理论，解释金属、绝缘体和半导体之间能带结构的根本区别，即导带、价带和禁带。 导体、半导体与绝缘体： 基于能带理论，深入分析不同材料的导电特性，为理解电子器件的原理奠定基础。 6. 量子力学的应用与前沿： 激光原理： 从受激辐射的角度解释激光的产生机制，以及其高度的相干性、单色性和方向性。 磁共振成像（MRI）： 介绍核磁共振现象，以及其在医学成像领域的广泛应用。 量子计算简介： 简要介绍量子比特、叠加态、纠缠等概念，以及量子计算在解决特定问题上的潜在优势。 量子信息与量子通信： 触及量子密钥分发（QKD）等概念，展示量子力学在信息安全领域的应用前景。 本书特色： 物理直觉与数学 rigor 的结合： 在提供严谨数学推导的同时，注重培养读者的物理直觉，帮助理解抽象概念的物理意义。 丰富的例题与习题： 配备大量精心设计的例题和习题，涵盖从基础概念到高级应用的各个层面，帮助读者巩固所学知识。 图示与类比： 运用大量形象化的图示和生活中的类比，化繁为简，使量子物理学的抽象概念更加生动易懂。 贯穿始终的物理思想： 强调量子力学的核心思想——不确定性、量化、叠加性，以及它们如何彻底改变我们对物质世界的认知。 面向未来： 引导读者了解量子物理学在现代科技中的应用，并展望其未来的发展方向。 适用人群： 本书适合具有一定高等数学基础的大学本科生（物理、化学、工程等专业）、研究生，以及对量子物理学感兴趣的自学爱好者。通过本书的学习，读者将能够深入理解微观世界的运行规律，并为进一步学习更高级的量子理论和相关领域打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我一直对通信系统和信号处理领域抱有浓厚的兴趣，而这本书在这一块的内容着实让我眼前一亮。它在介绍了半导体器件的物理原理之后，并没有停留在基础层面，而是将目光投向了这些器件在实际应用中的潜能，尤其是在信号的产生、传输和处理方面。作者对振荡器（Oscillator）的讲解非常到位，从LC振荡器到RC振荡器，再到石英晶体振荡器，他不仅介绍了它们的电路结构，还深入分析了维持振荡所需的条件，以及如何控制输出信号的频率和稳定性。我对滤波器（Filter）的部分也印象深刻，特别是无源滤波器和有源滤波器的设计原理，如低通、高通、带通和带阻滤波器，以及它们在去除噪声、选择特定频率信号方面的作用。书中的傅里叶变换（Fourier Transform）概念虽然是数学工具，但作者将其巧妙地融入到对信号频谱分析的讲解中，让我理解了信号在频域中的表现形式。我特别欣赏作者在讲解调制（Modulation）和解调（Demodulation）技术时的清晰度，例如AM、FM、PM等，以及它们在无线通信中的应用。这本书的这一部分内容，让我对现代通信系统的底层技术有了更深入的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书在数字逻辑电路部分同样表现出色，为我揭示了构成现代计算和控制系统的基石。作者从最基本的逻辑门（AND、OR、NOT）开始，循序渐进地介绍了组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计。我被书中的卡诺图（Karnaugh map）简化方法深深吸引，它提供了一种系统性的方法来最小化逻辑表达式，从而设计出更简洁高效的数字电路。书中对触发器（Flip-flop）的讲解尤为细致，无论是SR触发器、JK触发器还是D触发器，作者都清晰地阐述了它们的构成原理、状态转换图以及在存储信息方面的作用。我花了大量时间去理解和掌握寄存器（Register）和计数器（Counter）的设计，它们是构成存储器和时序控制系统的关键模块。书中的例子非常贴近实际，比如如何利用这些基本逻辑单元构建一个简单的加法器、译码器或者多路选择器。我尤其喜欢作者在讲解状态机（State Machine）设计时的步骤，从状态图到状态表，再到最后的电路实现，整个过程条理清晰，让我能够轻松地将抽象的逻辑功能转化为具体的硬件电路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度真的让我惊艳，它不仅仅是介绍各种电子器件的基本工作原理，更是在深入探讨其内在的物理机制。我尤其赞赏作者在讲解MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）时所展现出的细腻之处。对于栅极电压如何影响沟道电导率，以及阈值电压、跨导等关键参数的推导过程，作者都给出了非常详尽且逻辑严密的解释。我尝试着去理解书中的数学模型，发现作者在简化复杂公式的同时，也保留了其核心的物理意义，这对于我这样非物理专业背景的读者来说，是莫大的福音。书中有不少篇幅用于分析不同工作区域下MOSFET的特性，例如截止区、线性区和饱和区，并且详细讲解了它们在放大电路和开关电路中的应用。我反复阅读了关于饱和区的工作原理，以及其在功率放大器设计中的重要性。作者还引入了沟道长度调制效应、短沟道效应等高级概念，这让我对MOSFET的实际性能限制有了更深刻的理解。当我看完关于MOSFET的部分，感觉自己仿佛已经能够“看穿”CPU和内存芯片的运作玄机了，虽然这可能有点夸张，但确实让我对现代电子产品的核心有了更清晰的认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为那些对半导体世界充满好奇心的人量身打造的！我之前一直对集成电路、晶体管这些名词感到模糊，但从这本书的开篇，我就能感受到作者的功力。他没有上来就用一堆晦涩的公式吓唬人，而是用一种非常引人入胜的方式，从最基础的概念讲起，比如PN结是如何形成的，又是如何产生导电性的。然后，他巧妙地将这些基础知识串联起来，一步步揭示出二极管、三极管这些“电子器件”的核心工作原理。我特别喜欢他对于不同类型半导体材料特性的对比分析，让我对硅、锗等材料有了更直观的认识，也明白了为什么在实际应用中硅占据了主导地位。书中的图示也十分精美，每一个示意图都恰到好处地解释了抽象的物理过程，让我即使在面对一些复杂的半导体结构时，也能通过图形化的语言轻松理解。读完关于二极管的部分，我感觉自己就像是亲手捏造了一个能够控制电流流动的“开关”，这种成就感是前所未有的。而且，作者在讲解原理时，总会穿插一些历史的典故或者实际的应用案例，这让枯燥的理论知识变得生动有趣，也让我明白了这些器件在现代科技中的重要地位。

评分☆☆☆☆☆

我一直对模拟电子电路的设计非常感兴趣，而这本书恰好满足了我对这方面的所有期待。它在介绍完各种半导体器件之后，立刻就将目光投向了如何将这些器件构建成功能性的电路。书中对BJT（双极结型晶体管）和MOSFET在放大电路中的应用进行了深入的分析，包括共射放大器、共集放大器、共基放大器等几种基本组态的电压增益、输入阻抗和输出阻抗的计算。我特别欣赏作者在讲解差分放大器时的思路，他不仅分析了其共模抑制比和差模增益，还阐述了它在集成电路中的重要性。书中有大量关于偏置电路的设计和分析，这对于初学者来说至关重要，因为不恰当的偏置会导致器件工作在非线性区域，从而影响电路性能。作者还详细介绍了反馈的概念，以及不同类型的反馈（电压并联、电流串联等）如何影响电路的稳定性和增益。当我读到关于运算放大器（Op-amp）的部分时，感觉像是打开了新世界的大门，书中的理想运放模型以及如何利用它构建各种模拟电路（积分、微分、加法、减法等）的讲解，简直是通俗易懂。