內容簡介
《納電子學基礎》由美國威斯康星大學George WHanson教授編著，是一本較好的納電子學方面的基礎讀物。《納電子學基礎》從納電子學的兩大基礎——量子力學和固體物理學入手。分析了量子阱、量子線、量子點、碳 納米管等納米材料的電子結構。深入討論了納電子器件的兩個基本概念——單電子現象和電導量子化，並介紹了納電子學兩個前沿課題——分子電子學和自旋電子學。《納電子學基礎》的突出特點是內容簡明扼要，論述條理清楚，既系統闡述了作為納電子學核心的原理和現象，也涵蓋了必要的基礎物理知識。
《納電子學基礎》適合作為高年級本科生和低年級研究生系統學習納電子學的基礎教材，也可作為剛剛步入這一領域的研究人員的入門參考書。
圖書目錄
第－部分 納米尺度物理學基礎
第1章 納電子學簡介
1.1 “自上而下”路線
1.1.1 光刻（曝光）
1.2 “自下而上”路線
1.3 為什麼學習納電子學
1.4 納米技術的潛力
1.5 本章要點
1.6 練習題
第2章 經典粒子、經典波和量子粒子
2.1 經典系統和量子系統的比較
2.2 量子力學的起源
2.3 光的波動性和光的粒子性
2.3.1 早期的認識：光是粒子或者可能是波
2.3.2 稍後的認識：光是波
2.3.3 最終，光是量子粒子
2.4 電子的粒子性與波動性
2.4.1 早期的認識：電子是粒子
2.4.2 晚－些時候：電子（和其他所有東西）是量子粒子
2.4.3 量子力學的進－步發展
2.5 波包與不確定性
2.6 本章要點
2.7 練習題
第3章 電子的量子力學
3.1 量子力學的基本假設
3.1.1 算符
3.1.2 本徵值和本徵函式
3.1.3 厄米算符
3.1.4 量子力學中的算符
3.1.5 測量機率
3.2 不含時薛丁格方程
3.2.1 波函式的邊界條件
3.3 量子力學和經典電磁理論之間的類比
3.4 機率流密度
3.5 多粒子系統
3.6 自旋和角動量
3.7 本章要點
3.8 練習題
第4章 自由電子和受束縛電子
4.1 自由電子
4.1.1 －維空間
4.1.2 三維空間
4.2 金屬的自由電子氣理論
4.3 限制在有限空間區域中的電子和量子數
4.3.1 －維空間
4.3.2 三維空間
4.3.3 周期性邊界條件
4.4 費米能級和化學勢
4.5 部分受限電子－－有限勢阱
4.5.1 有限矩形勢阱
4.5.2 拋物線形勢阱－－諧振子
4.5.3 三角形勢阱
4.6 限制在原子中的電子－－氫原子和周期表
4.6.1 氫原子和量子數
4.6.2 氫原子之後－－多電子原子和周期表
4.7 量子點、量子線和量子阱
4.7.1 量子阱
4.7.2 量子線
4.7.3 量子點
4.8 本章要點
4.9 練習題
第5章 周期勢中的電子－－固體能帶論
5.1 晶體材料
5.2 周期勢中的電子
5.3 能帶結構的克勒尼希－彭尼模型
5.3.1 有效質量
5.4 固體能帶論
5.4.1 半導體中的摻雜
5.4.2 相互作用系統模型
5.4.3 電場對能帶的作用
5.4.4 －些半導體的能帶結構
5.4.5 電子的能帶躍遷－－電磁能與材料的相互作用
5.5 石墨片與碳納米管
5.5.1 石墨片
5.5.2 碳納米管
5.6 本章要點
5.7 練習題
第二部分 革電子和少電子的現象與器件
第6章 隧道結與隧穿的套用
6.1 穿過勢壘的隧穿
6.2 材料界面處的勢能分布
6.2.1 金屬－絕緣體結、金屬－半導體結和金屬－絕緣體－金屬結
6.3 隧穿的套用
6.3.1 場發射
6.3.2 MOSFETs中的柵氧化物隧穿與熱電子效應
6.3.3 掃描隧道顯微鏡
6.3.4 雙勢壘隧穿和共振隧穿二極體
6.4 本章要點
6.5 練習題
第7章 庫侖阻塞與單電子三極體
7.1 庫侖阻塞
7.1.1 納電容器中的庫侖阻塞
7.1.2 隧道結
7.1.3 電流源激勵的隧道結
7.1.4 量子點電路中的庫侖阻塞
7.2 單電子三極體
7.2.1 單電子三極體邏輯
7.3 其他SET與FET結構
7.3.1 碳納米管三極體（FETs與SETs）
7.3.2 半導體納米線FETs與SETs
7.3.3 分子SETs和分子電子學
7.4 本章要點
7.5 練習題
第三部分 多電子現象
第8章 粒子統計和態密度
8.1 態密度
8.1.1 低維結構的態密度
8.1.2 半導體的態密度
8.2 經典和量子統計
8.2.1 材料中的載流子濃度
8.2.2 費米電子的重要性
8.2.3 半導體中的平衡載流子濃度和費米能級
8.3 本章要點
8.4 練習題
第9章 半導體量子阱、量子線和量子點模型
9.1 半導體異質結和量子阱
9.1.1 限制模型和二維電子氣
9.1.2 量子阱中的能帶躍遷
9.2 量子線和納米線
9.3 量子點和納米粒子
9.3.1 半導體量子點的套用
9.3.2 等離激元共振和金屬納米粒子
9.3.3 功能化的金屬納米粒子
9.4 納米結構的加工技術
9.4.1 光刻
9.4.2 納米壓印製圖技術
9.4.3 分裂門技術
9.4.4 自組裝
9.5 本章要點
9.6 練習題
第1O章 納米線、彈道輸運和自旋輸運
10.1 經典和半經典輸運
10.1.1 電導的經典理論――自由電子氣模型
10.1.2 電導的半經典理論――費米氣體模型
10.1.3 經典電導和電阻
10.1.4 金屬納米線的電導率――線半徑的影響
10.2 彈道輸運
10.2.1 電子碰撞和長度標度
10.2.2 彈道輸運模型
10.2.3 量子電阻和電導
10.2.4 量子電阻的起源
10.3 碳納米管和納米線
10.3.1 納米線半徑對波速的影響和損耗
10.4 自旋輸運和自旋電子學
10.4.1 自旋輸運
10.4.2 自旋電子器件和套用
10.5 本章要點
10.6 練習題
附錄A 符號和縮略語
附錄B 材料的物理性質
附錄C 傳統MoSFET
附錄D 練習題解答
參考文獻
