半导体多层膜中的电子和声子-第二版-(影印版) 9787301245149 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[英] 里德利（B. K. Ridley） 著

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• 半导体
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• 物理学
• 影印版
• 第二版
• 9787301245149
• 专业技术

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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301245149

商品编码：29596238270

包装：平装

出版时间：2014-08-01

图书基本信息
图书名称	半导体多层膜中的电子和声子-第二版-(影印版)	作者	里德利（B. K. Ridley）
定价	78.00元	出版社	北京大学出版社
ISBN	9787301245149	出版日期	2014-08-01
字数		页码	428
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

纳米技术的发展催生了只有几个分子厚度的半导体结构，这给该结构中电子和声子的物理带来了重要影响。《半导体多层膜中的电子和声子(第二版)（英文影印版）》阐述了量子阱和量子线中的电子和声子囚禁对半导体特性的影响。第二版中加入了电子自旋弛豫、六角纤锌晶格、氮化物结构和太赫兹源等方面的内容。本书独特之处在于对光学声子的微观理论的阐述，其由囚禁引起的径向性质改变以及与电子的相互作用等。 　　本书适合半导体物理领域的研究者和研究生阅读。

作者简介

(英) 里德利（B. K. Ridley），英国埃塞克斯大学教授。

目录

编辑推荐

《半导体多层膜中的电子和声子(第二版)（英文影印版）》是影印版英文专著，原书由剑桥大学出版社于2009年出版。半导体科学与技术是当代重要的研究领域。因之催生的各种应用数不胜数。半导体多层膜则是纳米技术发展的产物，具有重要的科研价值和巨大的应用潜力。本书作为研究其中电子和声子的学术专著，会给这一领域的研究者以很大的收获。

文摘

序言

《固体中电子与晶格振动相互作用》 引言 在固体物理学的广阔领域中，电子与晶格振动（声子）的相互作用是理解材料诸多宏观性质的基石。从金属的导电性到半导体的光电效应，再到超导现象的产生，无不与这种微观层面的能量传递和量子过程息息相关。本书旨在深入探讨电子在固体材料中与晶格振动的耦合机制，以及这种耦合如何决定了材料的电学、热学、光学以及磁学等一系列重要性能。 第一章 晶体结构与晶格振动 本章将从晶体的基本概念出发，系统介绍晶体结构的周期性、布里渊区、倒格点等核心概念，为理解晶格振动奠定基础。随后，我们将深入探讨晶格振动的微观描述，即声子的概念。我们将分析原子在晶格中的振动模式，区分声学支与光学支，并推导它们的色散关系。通过理解声子的能量和动量，以及它们在晶体中的传播方式，我们能为后续讨论电子与声子相互作用做好准备。本章还将涉及晶格振动的量子化，引入声子作为准粒子的概念，并介绍声子的产生与湮灭算符。 第二章 电子在周期势场中的行为 本章将回顾固体中电子的基本性质，重点关注电子在周期性晶格势场中的运动。我们将详细讲解布洛赫定理及其重要性，阐述电子波函数在周期势场中的形式，并由此引出能带理论。通过理解能带的形成，我们将区分金属、半导体和绝缘体的电子结构差异。本章还将讨论有效质量的概念，解释电子在晶格中受外场作用时的运动特点，以及电子的填充情况与费米能级。此外，我们还会简要介绍电子的自旋及其在固体中的作用。 第三章 电子-声子相互作用的基本理论 本章是本书的核心内容之一，将详细阐述电子与声子之间的相互作用。我们将从微观层面分析电子与声子耦合的源泉，主要归因于原子核振动引起的晶格势场变化。我们将引入德拜模型和德拜-沃勒因子等概念，描述晶格振动对电子势场的影响。本章将重点介绍电子-声子相互作用的哈密顿量，并分析其主要的相互作用项，例如德鲁德模型中的散射机制。我们将讨论电子-声子散射的两种基本类型：弹性散射和非弹性散射，并分析它们在不同温度下的行为。此外，本章还将初步介绍微扰理论在处理电子-声子相互作用中的应用。 第四章 电子-声子相互作用的动力学过程 在上一章建立了电子-声子相互作用的理论框架后，本章将聚焦于这种相互作用所引发的动力学过程。我们将详细分析电子-声子散射对电子输运性质的影响，特别是对电阻率的贡献。我们将解释声子散射如何限制电子的自由运动，并推导出不同温度下电阻率随温度变化的规律，如线性关系和T5依赖性。本章还将探讨电子-声子相互作用在热导率中的作用，分析热量在晶体中通过声子和电子传递的机制。此外，我们将介绍电子-声子相互作用在电子-空穴复合过程中的作用，以及其在发光和非发光复合中的区别。 第五章 电子-声子相互作用在半导体材料中的体现 本章将把电子-声子相互作用的理论应用于具体的半导体材料。我们将分析不同半导体材料（如硅、锗、砷化镓等）的晶格结构和能带结构，并讨论它们各自的声子谱特性。本章将详细阐述电子-声子相互作用在载流子输运中的重要作用，包括载流子迁移率的限制因素。我们将深入研究杂质散射、声学声子散射和光学声子散射对迁移率的影响，并探讨在不同温度和掺杂浓度下的主导散射机制。此外，本章还将关注电子-声子相互作用在半导体器件中的应用，例如在热电效应、光电转换效率以及器件可靠性方面的影响。 第六章 电子-声子相互作用与材料的光学性质 晶体材料的光学性质，如吸收、发射和散射，都与电子-声子相互作用紧密相关。本章将探讨电子在吸收或发射光子时的过程，以及声子在这一过程中的作用。我们将详细介绍直接带隙和间接带隙半导体的光学特性差异，并解释声子在间接带隙跃迁中的必要性。本章还将讨论电子-声子相互作用在拉曼散射和红外吸收光谱中的应用，以及如何通过这些光谱技术来表征材料的声子模式和电子-声子耦合强度。此外，我们将探讨光致发光过程中声子辅助跃迁的机制。 第七章 电子-声子相互作用与材料的热学性质 本章将深入探讨电子-声子相互作用对材料热学性质的影响，重点关注热导率和热电效应。我们将分析热量在固体中传递的主要载流子——声子，并解释声子-声子散射和电子-声子散射如何影响热导率。我们将讨论在不同温度下，声子散射机制随温度的变化规律，以及电子-声子相互作用如何对不同类型的材料（如金属、绝缘体和半导体）的热导率产生不同的影响。本章还将重点介绍热电效应，如塞贝克效应、帕尔帖效应和汤姆逊效应，并阐述电子-声子相互作用在热电材料性能中的关键作用。 第八章 电子-声子相互作用与材料的磁学性质 虽然电子-声子相互作用主要影响电学和热学性质，但它也能间接影响材料的磁学性质。本章将探讨电子-声子相互作用如何影响电子自旋的动力学，以及这如何与磁性相互作用联系起来。我们将讨论声子在磁性材料中引起的晶格畸变，以及这种畸变如何影响磁畴结构和磁各向异性。本章还将简要介绍电子-声子相互作用在磁电耦合效应中的潜在作用，以及在某些新型磁性材料中的应用前景。 第九章 电子-声子相互作用的前沿研究与应用 本章将对电子-声子相互作用的研究前沿进行梳理，并介绍其在现代科技中的重要应用。我们将讨论近年来在低维材料（如二维材料、纳米线、量子点）中发现的独特的电子-声子耦合现象，以及这些现象为新型器件开发带来的机遇。本章还将介绍电子-声子相互作用在超导、量子信息、高性能半导体器件设计以及能量转换材料等领域的最新研究进展。最后，我们将展望未来电子-声子相互作用研究的发展方向，以及它在推动科学技术进步中的重要意义。 结论 本书力求为读者提供一个全面而深入的关于固体中电子与晶格振动相互作用的知识体系。通过对晶体结构、声子概念、电子行为以及二者耦合机制的详细阐述，我们期望读者能够深刻理解这种微观相互作用如何决定了宏观材料的丰富多彩的性质。本书内容涵盖了从基本理论到前沿应用，旨在激发读者对固体物理学这一重要领域的进一步探索和研究兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书刚到手，就迫不及待地翻看了起来。第一眼就被它厚重的质感吸引，纸张的触感很舒服，印刷也清晰锐利，让人在阅读时能获得很好的视觉体验。虽然是影印版，但整体的排版和注释都做得相当用心，即使是一些复杂的公式和图表，也都能看得清清楚楚，这一点对于需要细致研究的读者来说，无疑是极大的福音。我特别喜欢它对一些经典理论的引入方式，没有直接抛出复杂的概念，而是从基础原理出发，逐步深入，让人能够循序渐进地理解。特别是其中关于半导体能带理论的阐述，作者用非常形象的比喻和生动的图示，将抽象的物理概念变得触手可及，这对于我这样刚接触这个领域不久的读者来说，简直是醍醐灌顶。而且，书中穿插的许多历史背景介绍，让我对这些理论的形成过程有了更深的认识，也更能体会到科学家们严谨的治学精神。整体而言，这本书的开篇给我留下了非常深刻的第一印象，让我对接下来的阅读充满了期待，相信它一定能成为我在半导体领域学习路上的重要指引。

评分☆☆☆☆☆

这本书的插图质量真的没话说，非常精美，而且非常具有指示性。我一直认为，好的插图是理解复杂物理概念的“点睛之笔”，而这本书在这方面做得堪称完美。无论是展示能带结构的示意图，还是模拟声子传播路径的动画截图，亦或是分析界面散射机制的微观结构图，都清晰、准确、且富有信息量。这些插图不仅仅是画面的装饰，更是对文字内容的有力补充和延伸，它们帮助我更直观地理解那些抽象的物理现象。比如，书中关于不同多层膜结构下电子散射概率的对比图，清晰地展示了界面粗糙度、晶格失配等因素对电子输运的直接影响，这比单纯的文字描述要有效得多。而且，图表的注释也非常到位，能够帮助我快速地抓住图中的关键信息。读完这本书，我不仅在理论上获得了提升，在对这些物理过程的直观理解上，也迈上了一个新的台阶。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论深度和实际应用之间的平衡把握得相当到位。我之前阅读过一些半导体物理的书籍，有些过于偏重理论，读起来非常枯燥，有些则过于浅显，无法满足深入研究的需求。而这本书恰恰能在我两者之间找到一个黄金分割点。它在讲解基础理论的同时，也大量引用了最新的研究成果和前沿技术，并给出了相关的实验数据和分析。这让我能够清晰地看到，书本上的理论是如何在现实世界中得到验证和应用的。我尤其对书中关于声子在多层膜中行为的研究部分感到惊叹。声子这个概念本身就比较抽象，但作者通过大量的模拟计算和实验结果的对比，非常生动地展示了声子是如何在不同的材料界面上传播、散射，以及它们对电子热输运的影响。这部分内容对于我正在进行的科研项目非常有启发性，我从中获得了很多关于如何优化材料结构以提高器件效率的宝贵思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排逻辑真的是太棒了！我一直觉得学习一个新领域，逻辑清晰的脉络是成功的关键，而这本书恰恰在这方面做得非常出色。它并没有一股脑地将所有知识倾倒出来，而是很有条理地将复杂的概念分解成一个个小单元，再将这些小单元有机地串联起来，形成一个完整而连贯的知识体系。我在阅读过程中，几乎没有感到迷失方向，每一步的推进都显得自然而然。特别是在讨论多层膜结构对电子传输影响的部分，作者先是详细讲解了单层膜的特性，然后逐步引入多层结构，并分析了层间耦合、界面散射等一系列新出现的现象。这种循序渐进的讲解方式，让我能够清晰地看到不同因素是如何相互作用，最终影响到整体性能的。而且，书中穿插的案例分析也很有代表性，通过实际的器件例子，来印证理论的有效性，这大大增强了我的学习兴趣和理解深度。我真心觉得，这本书的设计者一定是一位非常有经验的教育者，懂得如何才能让读者最有效地吸收和掌握知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受就是它的严谨性和全面性。作为一本影印版，它保留了原文的学术风格，大量的公式推导和参考文献引用，都体现了作者扎实的学术功底。我发现，书中对每一个重要的概念、每一个重要的模型，都进行了详尽的阐述和证明，很少出现含糊不清的地方。而且，它的内容涵盖范围非常广，从基础的半导体物理原理，到复杂的声子-电子耦合机制，再到各种新型多层膜器件的特性分析，几乎囊括了该领域内的绝大部分重要内容。我尤其喜欢书中对一些关键方程的推导过程，作者没有省略任何重要的步骤，即使是那些比较复杂的数学运算，也都能清晰地展现出来，这对于需要进行理论计算和模型构建的读者来说，无疑是极大的帮助。我感觉，如果能将这本书的每一页都吃透，基本上就能在这个领域建立起非常坚实的理论基础。