半导体微纳电子学

第0章 引言

0.1 特征长度

0.1.1 费米波长

0.1.2 平均自由程

0.1.3 相弛豫长度

0.2 超小器件中的非平衡输运

0.3 量子效应

0.3.1 统计热力学

0.3.2 相相干效应

0.3.3 库仑阻塞效应

0.4 量子波导

0.5 碳基纳米器件

0.5.1 电子结构

0.5.2 电学性质

0.5.3 碳管场效应晶体管（CNTFET）

0.5.4 碳片纳米带晶体管

0.5.5 碳基器件的未来

第1章 非平衡输运

1.1 蒙特卡罗方法

1.2 均匀半导体中与时间有关的输运现象

1.2.1 漂移扩散模型

1.2.2 强电场下的输运

1.2.3 考虑了强场输运的器件设计

1.3 与空间有关的输运现象

1.4 Si-M0SFET中的输运

1.5 GaAs HEMT中杂质分布涨落引起的量子效应

1.6 超小GaAs MESFET的模拟

1.7 超小HEMT器件的模拟

第2章 共振隧穿

2.1 单势垒结构

2.2 双势垒结构的共振隧穿

2.3 空穴共振隧穿

2.4 稀磁半导体的共振隧穿

第3章 超晶格纵向输运

3.1 超晶格微带输运

3.2 超晶格中的布洛赫振荡

3.3 Wannier-Stark态之间的跳跃电导

第4章 介观输运

4.1 接触电阻

4.2 兰道公式

4.3 多通道情形

4.4 多端器件

4.5 Buttiker公式的一些应用

4.5.1 三极导体

4.5.2 四极导体

4.6 实验结果

4.6.1 二端导体

4.6.2 磁场下的二端导体

4.6.3 量子霍尔效应

第5章 量子点的输运

5.1 单电子效应与单电子晶体管

5.2 量子点输运中的Kondo效应

5.2.1 金属中的Kondo效应

5.2.2 量子点中的Kondo效应

5.3 垂直量子点中的单电子输运

5.3.1 量子点和单电子能级

5.3.2 壳层填充和洪德第一定则

5.3.3 磁场下Ⅳ个电子的基态

5.3.4 磁场下的单电子隧道谱

5.3.5 自旋阻塞效应

5.3.6 耦合量子点的单电子隧穿

第6章 量子波导输运

6.1 量子器件

6.1.1 理论方法

6.1.2 Aharonov-Bohm效应

6.1.3 量子干涉器件

6.2 一维量子波导理论

6.2.1 两个基本方程

6.2.2 环状器件

6.2.3 AB效应

6.2.4 量子干涉器件

6.3 二维量子波导理论——传输矩阵方法

6.4 二维量子波导理论——散射矩阵方法

6.4.1 弯曲结构

6.4.2 周期多结构波导

6.5 多端波导结构

6.6 圆形中心区域的波导

6.6.1 A-B环

6.6.2 平面量子点结构

6.7 空穴的一维量子波导理论

第7章 Rashba电流的量子波导理论

7.1 Rashba电流的一维量子波导理论

7.1.1 Rashba态波函数

7.1.2 Rashba电流的边界条件

7.1.3 Rashba波在分叉回路上的运动性质

7.1.4 分叉结构回路量子波导的普遍理论

7.2 弯曲回路上Rashba电子的一维量子波导理论

7.2.1 闭合圆环的Rashba电子态

7.2.2 闭合方环的Rashba电子态

7.2.3 AB圆环中的自旋干涉

7.2.4 AB方环中的自旋干涉

7.2.5 AB双圈方环中的自旋干涉

第8章 硅单电子晶体管

8.1 单电子晶体管的原理

8.2 室温下工作的单电子晶体管的早期工作

8.3 室温下工作的Si SET

8.4 Si SET用作逻辑电路

8.5 量子点库仑阻塞振荡的理论

第9章 硅单（少）电子存储器

9.1 浮栅存储结型存储器

9.2 Si SET用作存储器

9.3 室温工作的浮栅存储器

9.4 硅纳米晶体存储器

9.5 纳米晶体浮栅存储器的保持性质

第10章 超小半导体器件的量子输运模型

10.1 非平衡格林函数模型

10.2 量子玻尔兹曼方程

10.3 维格纳函数模型

10.4 维格纳函数输运方程中的量子修正

10.5 非平衡格林函数的量子输运理论

10.6 福克一普朗克模型

《半导体微纳电子学》系统地介绍了半导体微纳电子学领域的最新进展、基本原理和实验。在集成电路发展过程中，原有的经典理论将不再适用，需要考虑量子修正，甚至完全用量子理论。本书第一部分（第 1-3章）介绍小尺寸集成电路、共振隧穿器件和超晶格纵向输运器件；第二部分（第4-5章）介绍平面量子点和孤立量子点的输运理论；第三部分（第6-7章） 介绍一维和二维电子和Rashba电子的量子波导输运理论；第四部分（第8-lO 章）介绍单电子晶体管、单电子存储器和模拟方法。
《半导体微纳电子学》可作为从事半导体微电子学研究的大学高年级学生、研究生和研究人员的参考书。

《半导体微纳电子学》较全面的介绍了关于半导体为纳电子学的相关知识，融合半导体微纳电子学领域的最新进展、基本原理和实验于一体，适合作为从事半导体微电子学研究的大学高年级学生、研究生和研究人员的参考书。