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目次

  • 第1章 結晶構造
    • 1.1 固体の特性
    • 1.2 結晶の種類
    • 1.3 結晶の構造
    • 1.4 2次元結晶格子
    • 1.5 ウィグナー−サイツ・セル
    • 1.6 3次元結晶格子
    • 演習問題
  • 第2章 回折条件と逆格子
    • 2.1 ブラッグの法則
    • 2.2 フーリエ級数
    • 2.3 逆格子
    • 2.4 ラウエ方程式と回折条件のベクトル表現
    • 2.5 逆格子ベクトルの性質
    • 演習問題
  • 第3章 ブリルアンゾーン
    • 3.1 ブリルアンゾーン
    • 3.2 1次元結晶格子の逆格子とブリルアンゾーン
    • 3.3 2次元正方形格子の逆格子とブリルアンゾーン
    • 3.4 単純立方格子の逆格子とブリルアンゾーン
    • 3.5 体心立方格子の逆格子とブリルアンゾーン
    • 3.6 面心立方格子の逆格子とブリルアンゾーン
    • 演習問題
  • 第4章 フォノン
    • 4.1 フォノンに関連する予備知識
    • 4.2 同種原子からなる1次元格子中を伝わる波
    • 4.3 二つの異種原子からなる1次元格子中を伝わる波
    • 4.4 音響フォノンと光学フォノン
    • 4.5 フォノン比熱
    • 演習問題
    • A.7 三角関数に関連する公式
  • 第5章 金属の自由電子モデル
    • 5.1 シュレディンガーの波動方程式
    • 5.2 1次元井戸型ポテンシャル中の電子
    • 5.3 立方体に閉じ込められた電子
    • 5.4 フェルミ−ディラックの分布関数
    • 演習問題
  • 第6章 バンド理論
    • 6.1 エネルギーバンド図
    • 6.2 ブロッホの定理
    • 6.3 クローニッヒ−ペニーのモデル
    • 6.4 バンドギャップの形成
    • 6.5 半導体中での光吸収
    • 演習問題
  • 第7章 固体内の電気伝導
    • 7.1 有効質量
    • 7.2 オームの法則
    • 7.3 ドルーデの理論
    • 7.4 磁場内のキャリアの運動
    • 演習問題
  • 第8章 半導体材料とバンド構造
    • 8.1 半導体材料
    • 8.2 半導体デバイスへの応用
    • 8.3 E−k分散関係における電子の遷移
    • 8.4 実際の半導体におけるE−k分散関係
    • 演習問題
  • 第9章 半導体中のキャリア濃度
    • 9.1 ボルツマン分布での近似
    • 9.2 真性半導体の伝導帯における電子濃度
    • 9.3 真性半導体の価電子帯における正孔濃度
    • 9.4 真性半導体の性質
    • 9.5 半導体への不純物ドーピング
    • 9.6 ドーピングした不純物の活性化エネルギー
    • 9.7 不純物をドーピングした半導体のフェルミ準位
    • 9.8 n型半導体における電子濃度の温度依存性
    • 演習問題
  • 第10章 半導体中の少数キャリア
    • 10.1 移動度を決定する要因
    • 10.2 ドリフト電流
    • 10.3 拡散電流
    • 10.4 アインシュタインの関係式
    • 10.5 過剰少数キャリア
    • 10.6 少数キャリアの連続の式
    • 10.7 少数キャリアの連続の式の応用例
    • 演習問題
  • 第11章 pn接合とショットキー接合
    • 11.1 pn接合ダイオードの概要
    • 11.2 pn接合の形成
    • 11.3 階段型pn接合における電子のポテンシャルエネルギー
    • 11.4 電圧印加時の空乏層幅と接合容量
    • 11.5 pn接合による順方向バイアス時の拡散電流
    • 11.6 実際のpn接合ダイオードの特性
    • 11.7 ショットキー接合
    • 演習問題
  • 第12章 トランジスタ
    • 12.1 バイポーラトランジスタの構造と動作原理
    • 12.2 バイポーラトランジスタの設計指針
    • 12.3 エミッタ接地回路のI−V特性
    • 12.4 電界効果トランジスタの構造と動作原理
    • 12.5 電界効果トランジスタのI−V特性
    • 演習問題
  • 第13章 ヘテロ接合と半導体光デバイス
    • 13.1 ヘテロ接合と低次元構造
    • 13.2 半導体中での電子とフォトンの相互作用
    • 13.3 半導体中での光の吸収
    • 13.4 光吸収過程に関連する現象
    • 演習問題
  • 付録
    • A.1 ベクトルの内積と外積
    • A.2 波に関連する関係式
    • A.3 光に関連する関係式と情報
    • A.4 フックの法則
    • A.5 x〜0の場合のテイラー展開
    • A.6 f(x+dx)とf(x)の関係
    • A.7 三角関数に関連する公式
    • A.8 本書に関連する情報