單電子學（簡體書）

單電子學是納電子學最重要的分支之一，它是有可能部分替代發展至終極時的納米MOS電子學的最重要候選者之一。
本書系統地論述了以半經典理論為基礎的單電子器件物理，包括網絡分析理論、正統理論和超正統理論；傳統概念下單電子電路的原理以及非傳統概念單電子電路的研究；單電子系統的模擬方法，包括單電子器件和電路蒙特卡羅模擬法，單電子器件和電路主方程模擬法，單電子器件和電路與集成電路通用模擬程序(SPICE)兼容模擬法。本書是一部有明確的學術觀點、理論體系及很強應用背景的學術著作。
本書可以作為納米科學技術和相關學科的科學家、工程師、教師的參考書，也可供電子科學技術一級學科和交叉學科(計算機學、物理學、化學、生物學、材料學等)從事納米科學技術學習和研究的高年級本科生、碩士研究生、博士研究生參考閱讀。

前言
基本符號表
第一章 緒論
　1.1 引言
　1.2 單電子器件物理
　1.3 單電子電路原理
　1.4 單電子器件和電路模擬器
　參考文獻
第二章 單電子器件的網絡理論和靜電學
　2.1 單電子器件的網絡理論
2.1.1 等效電源定理
2.1.2 單電子隧道結的網絡模型
2.1.3 柵控一維單電子隧道結陣列的網絡模型
2.1.4 單電子箱的網絡模型
2.1.5 電容耦合單電子晶體管的網絡模型
2.1.6 等效電流源模型
　2.2 單電子系統靜電學
2.2.1 靜電勢的多極展開
2.2.2 靜電能
2.2.3 球形庫侖島
2.2.4 超薄圓盤庫侖島
2.2.5 環形納米線庫侖島
2.2.6 納米線庫侖島
2.2.7 橢球庫侖島
2.2.8 碳納米管庫侖島
2.2.9 單電子系統的自由能
　2.3 電容耦合單電子晶體管極限性能的估計
　參考文獻
第三章 金屬基單電子器件的半經典理論
　3.1 金屬基單電子隧道結的半經典理論
3.1.1 費米黃金定律
3.1.2 隧穿率
　3.2 單電子隧道結的主方程：半經典動力學推導法
　3.3 單電子隧道結的主方程：密度算符推導法
3.3.1 密度算符及其運動方程
3.3.2 單電子隧道結主方程的密度算符推導法
3.3.3 庫侖阻塞和庫侖振蕩的主方程解釋
　3.4 單電子晶體管的正統理論
3.4.1 電容耦合單電子晶體管
3.4.2 電阻耦合單電子晶體管
3.4.3 電阻和電容串聯耦合單電子晶體管
　3.5 一維單電子隧道結陣列的電荷孤子和反孤子輸運
3.5.1 單電子電荷孤子和反孤子
3.5.2 一維單電子隧道結陣列作為電阻耦合單電子晶體管的柵電阻
　參考文獻
第四章 金屬基單電子器件的電磁環境效應
　4.1 經典電荷弛豫
　4.2 LC回路的量子原理
　4.3 考慮電磁環境效應的單電子隧道結的系統哈密頓
4.3.1 電磁環境哈密頓
4.3.2 隧道哈密頓
4.3.3 準粒子哈密頓
4.3.4 系統哈密頓
　4.4 考慮電磁環境效應的單電子隧道結的隧穿率
4.4.1 微擾理論
4.4.2 探究電磁環境態
4.4.3 相位一相位相關函數
4.4.4 隧穿率公式
4.4.5 相位一相位相關函數和環境阻抗
4.4.6 能量交換概率P(E)的一般性質
4.4.7 電流一電壓特性的一般性質
4.4.8 低阻抗電磁環境
4.4.9 高阻抗電磁環境
　4.5 單電子隧道結電磁環境效應的實例
4.5.1 以集中電感作為電磁環境：集中L模型
4.5.2 以集中電阻作為電磁環境：集中R模型
4.5.3 以集中電感和電阻相串聯作為電磁環境：集中LR模型
4.5.4 以分布電感、電阻和電容傳輸線作為電磁環境：分布Lo RoCo傳輸線模型
4.5.5 以分布電感和電容傳輸線作為電磁環境：分布LoCo傳輸線模型
4.5.6 以分布電阻和電容傳輸線作為電磁環境：分布RoCo傳輸線模型
　4.6 考慮電磁環境效應的單電子晶體管的隧穿率
4.6.1 隧穿率
4.6.2 低阻抗電磁環境
4.6.3 高阻抗電磁環境
　4.7 考慮電磁環境效應的多結系統的隧穿率
　參考文獻
第五章 金屬基單電子器件的共隧道效應
　5.1 彈性和非彈性共隧道效應
　5.2 單電子晶體管共隧道的半經典理論
　5.3 一維單電子隧道結陣列的共隧道半經典理論
5.3.1 隧穿率
5.3.2 O近似
5.3.3 =一△F／2 n”的近似
　5.4 無柵電荷偏置的1DSETJA的電流一電壓特性分析
　5.5 柵電荷偏置的1DsETJA的簡化網絡分析模型
　5.6 單電子電荷泵的精度分析
5.6.1 優化偏置
5.6.2 單個隧道結的單電子隧穿
5.6.3 初態的衰減
5.6.4 共隧道隧穿率
5.6.5 泄漏和轉換誤差
5.6.6 共隧道誤差
5.6.7 熱誤差
5.6.8 頻率誤差
5.6.9 誤差的近似估算
　參考文獻
第六章 金屬基單電子器件的噪聲
　6.1 一般經典噪聲機制
6.1.1 散粒噪聲
6.1.2 熱噪聲
6.1.3 閃爍噪聲(1 ／f噪聲)
　6.2 單電子晶體管的熱噪聲和散粒噪聲
6.2.1 經典噪聲的一般公式
6.2.2 主方程的頻域解
6.2.3 譜密度的矩陣形式
6.2.4 低頻噪聲
6.2.5 直流噪聲
6.2.6 超靈敏度單電子靜電計的噪聲
　6.3 一維單電子隧道結陣列中的散粒噪聲
6.3.1 電荷傳輸的離散性
6.3.2 譜密度的計算
6.3.3 接地1 I).SETJA散粒噪聲
6.3.4 不接地1 I).SETJA散粒噪聲
6.3.5 考慮背景電荷時1 D-SETJA的散粒噪聲
　參考文獻
第七章 介觀超導隧道結理論
　7.1 二次量子隧道效應
　7.2 q的量子Langevin方程
　7.3 布洛赫波振蕩和電流一電壓特性
　7.4 漲落效應
　7.5 密度矩陣分析法
　7.6 單電子現象和磁通量子化之間的對偶性
7.6.1 對偶性的法則
7.6.2 經典器件和電路的對偶性
7.6.3 介觀器件和電路的對偶性
　參考文獻
第八章 半導體基和人造原子單電子器件理論
　8.1 半導體人造原子中的單電子效應
　8.2 線性響應理論
8.2.1 基本關係式
8.2.2 線性響應
8.2.3 電導公式的極限形式
8.2.4 非彈性散射效應
8.2.5 對庫侖陽塞振蕩效應的應用
　8.3 非線性響應理論
8.3.1 模型和基本方程
8.3.2 大面積量子阱
8.3.3 小面積量子阱
　參考文獻
第九章 納機電單電子器件理論
　9.1 實驗型納機電單電子晶體管
　9.2 穿梭輸運的類型
　9.3 粒子的經典穿梭模型
9.3.1 本征模型
9.3.2 電荷傳輸的穿梭機制
9.3.3 耗散系統的模型
9.3.4 隧穿區和穿梭區
9.3.5 非理想模型
9.3.6 柵控納機電單電子晶體管
9.3.7 范德瓦耳斯力的作用
9.3.8 三維本征模型
　9.4 電子波的經典穿梭模型
　9.5 粒子的量子穿梭模型
　參考文獻
第十章 單電子電路原理
　10.1 單電子模擬電路
10.1.1 單電子數／模轉換器
10.1.2 單電子模／數轉換器
　10.2 單電子邏輯電路
10.2.1 電壓態單電子邏輯
10.2.2 電荷態單電子邏輯
10.2.3 單電子和cMOS混合邏輯電路
　10.3 單電子存儲器
10.3.1 單電子陷阱存儲器原理
10.3.2 單電子存儲器的讀出單元
10.3.3 多晶硅Mos管浮點單電子存儲器
　參考文獻
第十一章 單電子器件和電路模擬器
　11.1 模擬器類型和層次結構
　11.2 蒙特卡羅模擬法
11.2.1 理論原理
11.2.2 算法流程圖
11.2.3 模擬器應用實例
　11.3 主方程模擬器
11.3.1 主方程模擬器的構建原理
11.3.2 模擬器的應用實例
11.3.3 主方程模擬器簡介
　11.4 SETHSPICE模擬器
11.4.1 SET-SPICE模擬器簡介
11.4.2 C-SET穩態主方程模型
11.4.3 C-SET精簡穩態主方程模型
11.4.4 C-SET宏模型
11.4.5 GSET模型的SPICE實現
11.4.6 模擬器應用實例
　11.5 納機電單電子器件和電路模擬
11.5.1 經典牛頓方程的數值模擬
11.5.2 主方程模擬法
11.5.3 蒙特卡羅模擬法
11.5.4 NEM-SET單元電路設計例
　參考文獻