半導體微納電子學（簡體書）

夏建白所著的《半導體微納電子學》系統地介紹了半導體微納電子學領
域的最新進展、基本原理和實驗。在集成電路發展過程中，原有的經典理論
將不再適用，需要考慮量子修正，甚至完全用量子理論。本書第一部分(第
1-3章)介紹小尺寸集成電路、共振隧穿器件和超晶格縱向輸運器件；第二部
分(第4-5章)介紹平面量子點和孤立量子點的輸運理論；第三部分(第6-7章)
介紹一維和二維電子和Rashba電子的量子波導輸運理論；第四部分(第8-lO
章)介紹單電子晶體管、單電子存儲器和模擬方法。
《半導體微納電子學》可作為從事半導體微電子學研究的大學高年級學
生、研究生和研究人員的參考書。

夏建白，中國科學院半導體研究所研究員，中國科學院信息技術科學部院士。

長期從事半導體和半導體超晶格、微結構理論研究，在該領域提出了一系列的理論，其中包括：量子球空穴態的張量模型、介觀系統的一維量子波導理論、(11N)取向襯底生長超晶格的有效質量理論、半導體雙勢壘結構的空穴隧穿理論、以及計算超晶格電子結構的有限平面波展開方法等。發表學術論文100余篇，撰寫專著3部：《半導體超晶格物理》(與朱邦芬合作)、《現代半導體物理》和《半導體自旋電子學》(與葛惟昆、常凱合作)。

曾獲得1993年、2004年和2009年國家自然科學二等獎、1989年和1998年中國科學院自然科學一等獎、2005年何梁何利基金科學與技術進步獎。專著《半導體超晶格物理》獲得1998年第八屆全國優秀科技圖書一等獎和第三屆國家圖書獎提名獎，《現代半導體物理》獲得2001年全國優秀科技圖書三等獎。

現任《科學通報》主編、科學出版社《半導體科學技術叢書》主編、北京大學《中外物理學精品書系》副主編、中國科學院信息技術學部常委、中國科學院學部出版與科普工作委員會委員等

夏建白所著的《半導體微納電子學》較全面的介紹了關于半導體為納電子學的相關知識，融合半導體微納電子學領域的最新進展、基本原理和實驗于一體，適合作為從事半導體微電子學研究的大學高年級學生、研究生和研究人員的參考書。

第0章 引言
0.1 特征長度
0.1.1 費米波長
0.1.2 平均自由程
0.1.3 相弛豫長度
0.2 超小器件中的非平衡輸運
0.3 量子效應
0.3.1 統計熱力學
0.3.2 相相干效應
0.3.3 庫侖阻塞效應
0.4 量子波導
0.5 碳基納米器件
0.5.1 電子結構
0.5.2 電學性質
0.5.3 碳管場效應晶體管(CNTFET)
0.5.4 碳片納米帶晶體管
0.5.5 碳基器件的未來
第1章 非平衡輸運
1.1 蒙特卡羅方法
1.2 均勻半導體中與時間有關的輸運現象
1.2.1 漂移擴散模型
1.2.2 強電場下的輸運
1.2.3 考慮了強場輸運的器件設計
1.3 與空間有關的輸運現象
1.4 Si-M0SFET中的輸運
1.5 GaAs HEMT中雜質分布漲落引起的量子效應
1.6 超小GaAs MESFET的模擬
1.7 超小HEMT器件的模擬
第2章 共振隧穿
2.1 單勢壘結構
2.2 雙勢壘結構的共振隧穿
2.3 空穴共振隧穿
2.4 稀磁半導體的共振隧穿
第3章 超晶格縱向輸運
3.1 超晶格微帶輸運
3.2 超晶格中的布洛赫振蕩
3.3 Wannier-Stark態之間的跳躍電導
第4章 介觀輸運
4.1 接觸電阻
4.2 蘭道公式
4.3 多通道情形
4.4 多端器件
4.5 Buttiker公式的一些應用
4.5.1 三極導體
4.5.2 四極導體
4.6 實驗結果
4.6.1 二端導體
4.6.2 磁場下的二端導體
4.6.3 量子霍爾效應
第5章 量子點的輸運
5.1 單電子效應與單電子晶體管
5.2 量子點輸運中的Kondo效應
5.2.1 金屬中的Kondo效應
5.2.2 量子點中的Kondo效應
5.3 垂直量子點中的單電子輸運
5.3.1 量子點和單電子能級
5.3.2 殼層填充和洪德第一定則
5.3.3 磁場下Ⅳ個電子的基態
5.3.4 磁場下的單電子隧道譜
5.3.5 自旋阻塞效應
5.3.6 耦合量子點的單電子隧穿
第6章 量子波導輸運
6.1 量子器件
6.1.1 理論方法
6.1.2 Aharonov-Bohm效應
6.1.3 量子干涉器件
6.2 一維量子波導理論
6.2.1 兩個基本方程
6.2.2 環狀器件
6.2.3 AB效應
6.2.4 量子干涉器件
6.3 二維量子波導理論——傳輸矩陣方法
6.4 二維量子波導理論——散射矩陣方法
6.4.1 彎曲結構
6.4.2 周期多結構波導
6.5 多端波導結構
6.6 圓形中心區域的波導
6.6.1 A-B環
6.6.2 平面量子點結構
6.7 空穴的一維量子波導理論
第7章 Rashba電流的量子波導理論
7.1 Rashba電流的一維量子波導理論
7.1.1 Rashba態波函數
7.1.2 Rashba電流的邊界條件
7.1.3 Rashba波在分叉回路上的運動性質
7.1.4 分叉結構回路量子波導的普遍理論
7.2 彎曲回路上Rashba電子的一維量子波導理論
7.2.1 閉合圓環的Rashba電子態
7.2.2 閉合方環的Rashba電子態
7.2.3 AB圓環中的自旋干涉
7.2.4 AB方環中的自旋干涉
7.2.5 AB雙圈方環中的自旋干涉
第8章 硅單電子晶體管
8.1 單電子晶體管的原理
8.2 室溫下工作的單電子晶體管的早期工作
8.3 室溫下工作的Si SET
8.4 Si SET用作邏輯電路
8.5 量子點庫侖阻塞振蕩的理論
第9章 硅單(少)電子存儲器
9.1 浮柵存儲結型存儲器
9.2 Si SET用作存儲器
9.3 室溫工作的浮柵存儲器
9.4 硅納米晶體存儲器
9.5 納米晶體浮柵存儲器的保持性質
第10章 超小半導體器件的量子輸運模型
10.1 非平衡格林函數模型
10.2 量子玻爾茲曼方程
10.3 維格納函數模型
10.4 維格納函數輸運方程中的量子修正
10.5 非平衡格林函數的量子輸運理論
10.6 福克一普朗克模型