作者：彭练矛
页数：271
出版社：科学出版社
出版日期：2014
ISBN：9787030408730
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
本书将围绕碳基纳米材料，特别是碳纳米管和石墨烯材料在未来纳米电子和光电子学领域的应用，重点介绍的这些材料的结构，和纳米电子和光电子器件应用相关物理和化学性质，适合于大规模器件集成用材料的可控制备，相关结构和物性的基本表征技术和原理，基于这些材料的场效应晶体管器件，简单的数值和模拟电路，纳米光源、探测器等光电器件，自旋和量子器件原理及展望。
作者简介
彭练矛，北京大学电子学系主任、纳米器件物理与化学教育部重点实验室主任、国际晶体学联合会电子晶体学委员会主席、美国《应用物理杂志》副主编，英国物理学会会士。1982年于北京大学无线电电子学系本科毕业，1988年于美国亚利桑那州立大学获博士学位。从2001年起先后3次任国家“973”计划项目和国家重大科学研究计划项目首席科学家，国家自然科学基金委员会创新研究群体负责人，中国晶体学会和中国电子显微镜学会副理事长。迄今在国际学术刊物上发表SCI收录论文300余篇，第一作者专著1部(High-Energy Electron DiffrAction And Microscopy, 牛津大学出版社）。1994年获首届国家杰出青年科学基金资助，1998年获求是科技基金会“杰出青年学者奖”，1999年被北京大学聘为教育部首批“长江学者奖励计划”特聘教授。主持的“亚纳米碳管的稳定性研究”被选为2000年中国高等学校十大科技进展，入选2000年中国基础科学研究十大新闻；“定量电子显微学方法与氧化钛纳米结构研究”项目2010年获得国家自然科学奖二等奖；“实现碳纳米管的高效光伏倍增效应”项目入选2011年度“中国科学十大进展”；“高性能碳基纳米电子器件”项目获2013年度高等学校自然科学奖一等奖。2009年获“全国优秀博士学位论文指导教师”称号；2013年被评为北京大学首届“十佳导师”。
本书特色
《碳基纳电子和光电子器件》将围绕碳基纳米材料，特别是碳纳米管和石墨烯材料在未来纳米电子和光电子学领域的应用，重点介绍的这些材料的结构，和纳米电子和光电子器件应用相关物理和化学性质，适合于大规模器件集成用材料的可控制备，相关结构和物性的基本表征技术和原理，基于这些材料的场效应晶体管器件，简单的数值和模拟电路，纳米光源、探测器等光电器件，自旋和量子器件原理及展望。
目录
前言
第1章 碳基纳电子学和光电子学基本介绍
参考文献
第2章 量子力学基础及原子轨道、能级
2.1 量子力学基础
2.2 原子能级和轨道
2.3 狄拉克符号
参考文献
第3章 分子的结合、轨道相互作用与杂化
3.1 最简单的双原子分子——氢分子
3.2 基于s态的双原子分子
3.3 基于s和p态的双原子分子
3.4 s-p轨道相互作用
3.5 s-p轨道杂化
3.5.1 spn杂化的一般描述
3.5.2 sp杂化
3.5.3 sp2杂化
3.5.4 sp3杂化
3.5.5 一般讨论
参考文献
第4章 石墨烯和碳纳米管的原子和电子态结构
4.1 石墨烯的晶格结构与描述
4.2 碳纳米管的晶格结构与描述
4.3 晶体的紧束缚方法和能带结构
4.4 石墨烯的电子能带结构
4.5 碳纳米管的电子能带结构
4.5.1 扶手椅型碳纳米管的能带结构
4.5.2 锯齿型碳纳米管的能带结构
4.5.3 碳纳米管能带结构的一般讨论
参考文献
第5章 单壁碳纳米管和石墨烯的可控制备
5.1 基底上单壁碳纳米管的可控生长
5.1.1 单壁碳纳米管生长的催化剂
5.1.2 基底上水平单壁碳纳米管阵列的生长及方向控制
5.1.3 单壁碳纳米管的导电性和结构可控制备
5.2 石墨烯的制备
5.2.1 机械剥离法
5.2.2 外延生长法
5.2.3 化学气相沉积法
5.2.4 溶液化学剥离石墨法
参考文献
第6章 碳基纳米结构的表征
6.1 石墨烯的拉曼光谱
6.1.1 石墨烯的拉曼振动模式和拉曼光谱
6.1.2 石墨烯层数的确定
6.1.3 判断石墨烯的边缘结构
6.2 碳纳米管的拉曼光谱
6.2.1 碳纳米管的拉曼振动模式
6.2.2 径向呼吸模式
6.2.3 g峰
6.2.4 d峰
6.2.5 张力和温度等对碳纳米管拉曼光谱的影响
6.2.6 表面增强拉曼光谱
6.3 碳纳米管的荧光光谱
6.4 扫描探针显微术在碳纳米管研究领域中的应用
6.4.1 扫描隧道显微镜
6.4.2 原子力显微镜
6.4.3 静电力显微镜
6.4.4 开尔文力显微镜
参考文献
第7章 基于碳纳米管的电子器件和集成电路
7.1 碳纳米管和石墨烯材料的结构和电学特点
7.2 碳纳米管场效应晶体管
7.2.1 碳纳米管器件的工作原理
7.2.2 碳纳米管的p型欧姆接触和p型弹道器件
7.2.3 碳纳米管的n型欧姆接触和n型弹道器件
7.3 碳纳米管场效应晶体管器件结构及性能优化
7.3.1 碳纳米管场效应晶体管器件的特征曲线
7.3.2 碳纳米管场效应晶体管的性能参数
7.3.3 碳纳米管场效应晶体管模型
7.3.4 碳纳米管顶栅器件和高k栅介质
7.3.5 碳纳米管场效应晶体管的自对准栅结构
7.3.6 碳纳米管场效应晶体管器件的性能优势
7.4 碳纳米管数字集成电路
7.4.1 p型集成电路
7.4.2 碳纳米管cmos集成电路
7.4.3 无掺杂的碳纳米管cmos集成电路
7.4.4 碳纳米管ptl集成电路
7.4.5 碳纳米管薄膜器件和集成电路
7.4.6 碳纳米管场效应晶体管的性能极限和潜力
参考文献
第8章 碳基纳电子学——模拟电路
8.1 碳纳米管射频晶体管
8.1.1 射频晶体管小信号模型和频率参数
8.1.2 场效应晶体管的二端口网络模型与散射参数
8.1.3 单根碳纳米管的频率特性
8.1.4 基于碳纳米管薄膜的高频晶体管
8.2 石墨烯晶体管
8.2.1 石墨烯电学性质
8.2.2 石墨烯场效应晶体管的工作原理和器件模型
8.2.3 石墨烯顶栅fet及其制备
8.2.4 石墨烯能带工程
8.2.5 石墨烯射频晶体管
8.2.6 石墨烯晶体管存在的问题和解决方法
8.3 碳基双极电子学
8.3.1 基于石墨烯的双极电子学
8.3.2 基于碳纳米管的双极电子学
8.4 展望
参考文献
第9章 碳基光电器件：发光、探测、光电耦合
9.1 碳纳米管中的激发态(激子)特性
9.2 碳纳米管发光器件
9.2.1 基于单根碳纳米管的发光器件
9.2.2 基于碳纳米管薄膜的发光器件
9.3 碳纳米管光探测器
9.4 碳纳米管基太阳能电池
9.5 碳纳米管电光调制器件及光电集成
9.6 石墨烯光电器件
参考文献
索引
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