碳电子学

《纳米科学技术大系》序

前言

绪论

§1科技发展的机遇

§2纳米电子学

§3摩尔定律之外

§4NBIC汇聚技术

§5碳时代

参考文献

第1章碳的异构体

§1碳的轨道杂化

§2碳的异构体

参考文献

第2章碳60与巴基葱

§1碳60

§2巴基葱

§3碳60单电子管

§4单电子管电路

§5碳纳米管填充富勒烯

参考文献

第3章碳纳米管制造

§1电弧放电法

§2激光蒸发法

§3化学气相沉积法

参考文献

第4章碳纳米管的原子结构

§1碳纳米管结构的分类

§2单胞与Brillouin区

参考文献

第5章碳纳米管的电子结构

§1单电子色散关系

§2态密度和能隙

§3Peierls相变

参考文献

第6章理想的纳米电子材料

§1碳纳米管的电学特性

§2未来的主流电子材料

§3碳管的电导率和迁移率

参考文献

第7章碳纳米管的传输特性

§1在一维线中的电子输运

§2三种传输特征

§3弹道导体

§4经典输运

§5局域化

§6普适电导涨落

§7碳纳米管的电子传输

§8碳纳米管电导与温度的关系

参考文献

第8章碳纳米管中电子的弹道输运

§1纳米尺度弹道输运概念

§2共振传输

§3碳纳米管的弹道输运

§4碳纳米管的超导特性

§5尺寸对超导特性的影响

§6单壁碳纳米管的超导

§7碳纳米管的超导近邻效应

§8单壁碳纳米管的超流

§9多壁碳纳米管的超流

参考文献

第9章碳纳米管的自旋传输和微波传输

§1碳纳米管自旋传输

§2碳纳米管微波传输

参考文献

第10章电子全息

§1全息概念

§2全息的发展进程

§3电子全息

参考文献

第11章碳纳米管场发射

§1场发射电子源

§2碳纳米管场发射阴极

§3碳纳米管的相干场发射

§4碳纳米管场发射模拟计算

§5吸附对场发射的影响

§6碳纳米管场发射的原子像

§7碳纳米管场发射的稳定问题

参考文献

第12章弹道电子发射

§1弹道电子发射源

§2弹道电子场发射理论

§3单壁碳纳米管弹道场发射

§4相干电子束特性检测仪

§5超强高亮度相干电子发射源

§6beeser的可能应用

参考文献

第13章碳纳米管三极管

§1纳电子器件的基本概念

§2碳纳米管三极管

§3碳纳米管超流三极管

§4可调碳纳米管振荡器

§5碳纳米管超导量子相干器件

参考文献

第14章三极管的双极特性

§1场效应管的双极特性

§2理论模拟

§3主要参量

§4双极性管电路

§5碳纳米管CMOS倒相器

参考文献

第15章碳纳米管电路

§1纳米尺度电路连接

§2碳纳米管电路匹配

§3碳纳米管的连接

§4碳纳米管逻辑电路

§5碳纳米管集成电路

§6碳纳米管弹道CMOS电路

参考文献

第16章石墨烯

§1石墨烯的发现

§2石墨烯的结构与特性

§3石墨烯三极管

§4双层石墨烯电子器件

§5石墨烯的奇异特性

参考文献

第17章碳纳米管中的电子强关联

§1固体的量子统计模型

§2轨道电子云

§3量子调控

§4在碳纳米管中的电子一电子强作用

§5碳纳米管中的关联效应

参考文献

第18章碳电子学发展前景

§1碳纳米管传感器

§2功能器件

§3新型电子源

§4电子器件与电路

§5智能电路

参考文献

　　本书主要讨论纳米尺度的碳结构以及用其构成的器件，内容包括碳纳米材料的原子结构、电子结构，与碳纳米球、碳纳米管和石墨烯相关的三极管和电路，以及场发射电子源等。讨论了相位电子学特征，进而涉及非费米液体行为和关联电子学等有关问题，为思考未来信息科技发展的人们提供参考。　　本书主要探讨作为微电子学的下一代纳电子学，相应于微电子器件的主流材料硅，碳被认为是下一代电子器件材料，用其构成的器件和电路将是未来智能信息时代的基础。作为第一代电子学，其中最主要的代表是电信号三极放大管，以其为最基本的非线性元件，与电阻、电容、电感等线性元件组合构成复杂电路。本书主要讨论纳米尺度的碳结构，以及用其构成的器件，包括碳纳米材料的原子结构、电子结构，碳纳米球、碳纳米管和石墨烯的三极管和电路，以及场发射电子源等。突出了相位相干性，讨论相位电子学特征，进而涉及非费米液体行为和关联电子学等有关问题，为思考未来信息科技发展的人们提供参考。　　本书可供电子学、物理学、化学、材料科学等相关学科的科研人员及研究生、本科生阅读参考。【作者简介】　　薛增泉教授、博士生导师。1963年毕业于北京大学无线电电子学系，后留校任教，先后从事真空电子学、阴极电子学、表面科学技术，薄膜电子学、光电功能薄膜、纳电子学、分子电子学等方面的教学和研究工作。出版著作有《薄膜物理》、《电子发射与电子能谱》、《热力学与统计物理》、《纳米科技探索》、《纳米电子学》、《分子电子学》等。