半導體微納電子學/物理學研究生教學叢書
內容介紹
夏建白所著的《半導體微納電子學》系統地介紹了半導體微納電子學領
域的最新進展、基本原理和實驗。在積體電路發展過程中，原有的經典理論
將不再適用，需要考慮量子修正，甚至完全用量子理論。本書第一部分(第
1-3章)介紹小尺寸積體電路、共振隧穿器件和超晶格縱向輸運器件；第二部
分(第4-5章)介紹平面量子點和孤立量子點的輸運理論；第三部分(第6-7章)
介紹一維和二維電子和Rashba電子的量子波導輸運理論；第四部分(第8-lO
章)介紹單電子電晶體、單電子存儲器和模擬方法。
《半導體微納電子學》可作為從事半導體微電子學研究的大學高年級學
生、研究生和研究人員的參考書。作者介紹
夏建白，中國科學院半導體研究所研究員，中國科學院信息技術科學部院士。
長期從事半導體和半導體超晶格、微結構理論研究，在該領域提出了一系列的理論，其中包括：量子球空穴態的張量模型、介觀系統的一維量子波導理論、(11N)取向襯底生長超晶格的有效質量理論、半導體雙勢壘結構的空穴隧穿理論、以及計算超晶格電子結構的有限平面波展開方法等。發表學術論文100餘篇，撰寫專著3部：《半導體超晶格物理》(與朱邦芬合作)、《現代半導體物理》和《半導體自旋電子學》(與葛惟昆、常凱合作)。
曾獲得1993年、2004年和2009年國家自然科學二等獎、1989年和1998年中國科學院自然科學一等獎、2005年何梁何利基金科學與技術進步獎。專著《半導體超晶格物理》獲得1998年第八屆全國優秀科技圖書一等獎和第三屆國家圖書獎提名獎，《現代半導體物理》獲得2001年全國優秀科技圖書三等獎。
現任《科學通報》主編、科學出版社《半導體科學技術叢書》主編、北京大學《中外物理學精品書系》副主編、中國科學院信息技術學部常委、中國科學院學部出版與科普工作委員會委員等作品目錄
第0章引言0.1特徵長度 0.1.1費米波長 0.1.2平均自由程 0.1.3相弛豫長度0.2超小器件中的非平衡輸運0.3量子效應 0.3.1統計熱力學 0.3.2相相干效應 0.3.3庫侖阻塞效應0.4量子波導0.5碳基納米器件 0.5.1電子結構 0.5.2電學性質 0.5.3碳管場效應電晶體(CNTFET) 0.5.4碳片納米帶電晶體 0.5.5碳基器件的未來第1章非平衡輸運1.1蒙特卡羅方法1.2均勻半導體中與時間有關的輸運現象 1.2.1漂移擴散模型 1.2.2強電場下的輸運 1.2.3考慮了強場輸運的器件設計1.3與空間有關的輸運現象1.4Si-M0SFET中的輸運1.5GaAs HEMT中雜質分布漲落引起的量子效應1.6超小GaAs MESFET的模擬1.7超小HEMT器件的模擬第2章共振隧穿2.1單勢壘結構2.2雙勢壘結構的共振隧穿2.3空穴共振隧穿2.4稀磁半導體的共振隧穿第3章超晶格縱向輸運3.1超晶格微帶輸運3.2超晶格中的布洛赫振盪3.3 Wannier-Stark態之間的跳躍電導第4章介觀輸運4.1接觸電阻4.2蘭道公式4.3多通道情形4.4多端器件4.5 Buttiker公式的一些套用 4.5.1三極導體 4.5.2四極導體4.6實驗結果 4.6.1二端導體 4.6.2磁場下的二端導體 4.6.3量子霍爾效應第5章量子點的輸運5.1單電子效應與單電子電晶體5.2量子點輸運中的Kondo效應 5.2.1金屬中的Kondo效應 5.2.2量子點中的Kondo效應5.3垂直量子點中的單電子輸運 5.3.1量子點和單電子能級 5.3.2殼層填充和洪德第一定則 5.3.3磁場下Ⅳ個電子的基態 5.3.4磁場下的單電子隧道譜 5.3.5自旋阻塞效應 5.3.6耦合量子點的單電子隧穿第6章量子波導輸運6.1量子器件 6.1.1理論方法 6.1.2Aharonov-Bohm效應 6.1.3量子干涉器件6.2一維量子波導理論 6.2.1兩個基本方程 6.2.2環狀器件 6.2.3AB效應 6.2.4量子干涉器件6.3二維量子波導理論——傳輸矩陣方法6.4二維量子波導理論——散射矩陣方法 6.4.1彎曲結構 6.4.2周期多結構波導6.5多端波導結構6.6圓形中心區域的波導 6.6.1A-B環 6.6.2平面量子點結構6.7空穴的一維量子波導理論第7章Rashba電流的量子波導理論7.1 Rashba電流的一維量子波導理論 7.1.1 Rashba態波函式 7.1.2 Rashba電流的邊界條件 7.1.3 Rashba波在分叉迴路上的運動性質 7.1.4分叉結構迴路量子波導的普遍理論7.2彎曲迴路上Rashba電子的一維量子波導理論 7.2.1閉合圓環的Rashba電子態 7.2.2閉合方環的Rashba電子態 7.2.3AB圓環中的自旋干涉 7.2.4AB方環中的自旋干涉 7.2.5AB雙圈方環中的自旋干涉第8章矽單電子電晶體8.1單電子電晶體的原理8.2室溫下工作的單電子電晶體的早期工作8.3室溫下工作的Si SET8.4Si SET用作邏輯電路8.5量子點庫侖阻塞振盪的理論第9章矽單(少)電子存儲器9.1浮柵存儲結型存儲器9.2Si SET用作存儲器9.3室溫工作的浮柵存儲器9.4矽納米晶體存儲器9.5納米晶體浮柵存儲器的保持性質第10章超小半導體器件的量子輸運模型10.1非平衡格林函式模型10.2量子玻爾茲曼方程10.3維格納函式模型10.4維格納函式輸運方程中的量子修正10.5非平衡格林函式的量子輸運理論10.6福克一普朗克模型
