碳电子学基础

自序

前言

第0章 绪论

0.1 科技发展的机遇

0.2 纳电子学

0.2.1 三代电子器件

0.2.2 纳电子器件的主要特征

0.2.3 放大电信号的基本元件

0.2.4 从碳切入研究纳电子器件

0.3 摩尔定律之外

0.3.1 摩尔定律

0.3.2 量子调控

0.4 NBIC会聚技术

0.5 碳时代

参考文献

第1章 碳元素材料

1.1 碳的轨道杂化

1.2 碳的异构体

1.2.1 石墨与金刚石

1.2.2 碳纤维

1.2.3 富勒烯

1.2.4 碳纳米管

1.2.5 石墨烯

参考文献

……

第2章 C60与巴基葱

第3章 碳纳米管制造

第4章 碳纳米管的原子结构

第5章 碳纳米管的电子结构

第6章 理想的纳电子材料

第7章 碳纳米管的传输特性

第8章 碳纳米管中电子的弹道输运

第9章 碳纳米管的自旋传输和微波传输

第10章 电子全息

第11章 碳纳米管场发射

第12章 弹道电子发射

第13章 碳纳米管三极管

第14章 三极管的双极特性

第15章 碳纳米管电路

第16章 石墨烯

第17章 石墨烯的拓扑效应

第18章 碳纳米管中的电子强关联

第19章 碳电子学发展前景

《纳米科学与技术：碳电子学基础》以低维碳材料构成的器件为主线，介绍纳米尺度碳材料的结构，以及用其构成的器件，包括碳纳米材料的同素异构体及其原子结构、电子结构；载流子扩散传输、弹道传输的条件和特性；场发射阴极结构和特性，原子分辨像和相干电子发射；碳60和巴基葱的结构与特性，以及用其构成的单电子管和电路；石墨烯的发现及其结构和特性，石墨烯的拓扑效应，以及用其构造的三极管和发展前景；碳纳米管的结构和特性，以及用其构成的纳电子器件和电路的特征，双极性三极管和电路特点等。突出器件信息加工过程中的量子效应、相位相干性，以及碳材料构造器件的非费米液体行为和关联电子学等有关问题。在此基础上探讨碳电子学的发展前景，为思考未来电子学的发展提供参考。
《纳米科学与技术：碳电子学基础》适合信息、物理、化学、材料等学科的大学本科生、研究生及相关科技人员、教学人员阅读参考。

《纳米科学与技术：碳电子学基础》将在总结过去研究工作的基础上，集中探讨硅电子器件下一代的材料——纳电子器件中有关碳材料的问题，将突出低维碳纳米材料的器件，讨论碳和碳基材料成为未来电子学主流材料的可能性。第一代电子学的核心器件是具有信号放大能力的三极管，作为最基本的非线性元件，配以电阻、电容、电感等线性元件就可以构成任何逻辑电路、运算电路和更复杂的综合集成组件。因此讨论碳电子学，将以低维碳材料构成的器件为主线，介绍纳米尺度碳材料的结构，以及用其构成的器件。