Current-Driven Phenomena in Nanoelectronics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Seideman, Tamar (EDT)

出品人:

页数:228

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出版时间:

价格:1150.00

装帧:

isbn号码:9789814241502

丛书系列:

图书标签:

• 纳米电子学
• 电流驱动现象
• 纳米器件
• 电子输运
• 量子输运
• 自旋电子学
• 拓扑绝缘体
• 二维材料
• 器件物理
• 纳米技术

好的，这是一份关于《Current-Driven Phenomena in Nanoelectronics》的图书简介，严格避免提及该书本身的内容，专注于描述与之主题相关但又不完全重叠的领域，旨在提供一个详尽且具专业深度的背景介绍。 尖端半导体物理与器件极限：跨越经典范式的新兴电子学 一本深入探讨在微纳尺度下，材料特性与电子输运行为之间复杂相互作用的权威论述。 随着半导体技术向更小尺寸和更高集成度迈进，传统的基于宏观尺度的物理模型已逐渐触及极限。本著作聚焦于在纳米尺度下，材料本身的量子特性、界面效应以及非平衡态下的输运机制如何塑造器件的最终性能。它为研究人员和工程师提供了一个全面而深入的视角，用以理解和预测在当前电子学前沿所面临的根本性挑战。 第一部分：微纳结构中的电子态与局域化 本书首先对在受限几何结构中电子波函数的行为进行了详尽的阐述。在特征尺寸进入纳米范围时，电子的德布鲁意波长与器件尺寸相当，导致量子尺寸效应的显著影响。 量子阱、纳米线与量子点中的能带结构重构： 详细分析了二维、一维和零维结构中，能带的离散化和有效质量的改变。这不仅仅是简单的能级移动，而是涉及量子限制引起的电子态密度（DOS）的根本性变化，如何影响器件的电容和电导特性。我们深入探讨了包络函数近似（Effective Mass Approximation）的适用边界，以及在更精细的原子尺度上，需要引入的紧束缚（Tight-Binding）模型或密度泛函理论（DFT）计算方法来准确描述电子结构。 电子局域化与传输失相干： 探讨了在高度不规则的纳米结构中，无序性如何导致电子局域化现象。重点分析了安德森局域化（Anderson Localization）的物理机制及其在非晶态或严重掺杂半导体中的表现。此外，本书对电子的相干输运（Coherent Transport）进行了深入剖析，包括弹性散射与非弹性散射过程的竞争。对弹道输运（Ballistic Transport）的条件进行了严格的数学界定，并讨论了量子退相干时间（Dephasing Time）在评估器件性能中的关键作用。特别关注了由晶格振动（声子）和杂质散射导致的输运衰减，以及如何通过材料工程来优化界面质量以延长相干长度。 第二部分：非平衡态输运与界面物理 在实际工作的纳米器件中，电子通常处于强烈的偏压或高能量注入状态，输运过程显著偏离平衡态。本部分的核心在于理解这些非平衡效应及其在异质结和接触界面上的复杂行为。 隧穿机制的精细化描述： 隧道效应是纳米器件的基石，本书超越了简单的WKB近似。详细讨论了多种隧道模式，包括直接隧穿（Direct Tunneling）、 Fowler-Nordheim 隧穿以及多级隧穿。对于高介电常数材料和极薄氧化层结构，着重分析了量子隧穿电流的非线性依赖性和热激活效应的相互作用。此外，对热致电子发射（Thermionic Emission）与场致发射（Field Emission）在不同温度和电场下的过渡区域进行了量化分析。 界面态与陷阱效应的动力学： 界面或边界处的缺陷（Interface States）是纳米器件可靠性的主要制约因素。本书系统梳理了界面态的能级分布、态密度（DOS）的表征方法（如DLTS的改进应用）以及它们对电荷俘获和费米能级钉扎的影响。重点分析了在动态工作条件下，载流子在陷阱中的捕获和释放动力学如何导致迟滞效应（Hysteresis）和噪声（如$1/f$噪声）。 热管理与载流子能量耗散： 随着器件密度的增加，局部热点成为限制性能和寿命的关键瓶颈。本书探讨了载流子能量耗散的微观机制，包括电子-声子散射率的尺寸依赖性。对电子温度模型（Electron Temperature Model）在纳米尺度下的适用性进行了讨论，并引入了更先进的能量输运模型，用以精确预测由于高能载流子注入导致的局部过热现象。 第三部分：新兴材料体系中的输运挑战 本著作将视角拓展到传统的硅基体系之外，考察了新型二维材料（2D Materials）和拓扑材料在电子输运方面的独特表现。 二维材料中的低维电子学： 深入分析了石墨烯（Graphene）、过渡金属硫族化合物（TMDs）等材料的独特狄拉克锥或带隙结构如何影响其电荷迁移率和散射机制。重点讨论了对环境敏感的表面散射、受限的堆叠效应以及如何通过垂直电场调控这些材料的费米能级和输运特性。对于具有天然量子阱特性的TMDs，探讨了激子（Exciton）的形成与解离在光电导特性中的作用。 拓扑材料与无耗散输运的可能性： 简要介绍了拓扑绝缘体和拓扑半金属中受时间反演对称性保护的表面/边缘态。虽然不直接涉及电流驱动，但阐释了拓扑保护如何使得边缘态的电子输运对杂质散射具有高度鲁棒性，为设计低能耗的拓扑电子器件提供了理论基础。 第四部分：器件建模与尺度效应的量化 本书的最后部分着眼于将微观物理模型转化为可用于工程设计的宏观/介观计算框架。 介观输运的理论框架： 引入并详细解析了介观系统中的关键工具——朗道尔方程（Landauer-Büttiker Formalism）。通过此框架，读者可以直观地理解电导与传输矩阵（Transmission Matrix）之间的关系，并学习如何计算在有限尺寸器件中，由于量子干涉效应导致的电导波动（量子电导涨落）。 瞬态响应与高频行为： 在高速运行的纳米器件中，电荷的注入、传输和收集是一个时间相关的过程。本书分析了载流子的弛豫时间（Relaxation Time）如何决定器件的带宽限制。讨论了蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）在捕捉非平衡载流子动力学和空间电荷效应中的应用，尤其是在分析高速开关器件的瞬态特性时。 结论： 本书旨在为下一代电子学的设计者提供一套严谨的理论工具箱，使他们能够驾驭在纳米尺度下日益复杂的物理现象，从而推动集成电路向更高性能、更低功耗的方向发展。它强调了从第一性原理理解材料与结构决定输运行为的关键性，而非仅仅依赖于经验性的器件参数拟合。

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我最近有幸接触到一本关于纳米电子学领域的书籍，书的题目非常吸引人，直击核心，让我立刻产生了浓厚的阅读兴趣。我一直以来都在关注半导体技术的发展，特别是当器件尺寸不断缩小，进入纳米级别后，那些经典物理定律似乎不再完全适用，取而代之的是一系列令人着迷的量子效应和奇异的物理现象。这本书的书名“Current-Driven Phenomena in Nanoelectronics”正好抓住了我最感兴趣的几个关键词：电流驱动，以及纳米电子学。我非常期待书中能够深入剖析在纳米尺度下，电流是如何成为催化剂，激发出那些不同于宏观世界的奇特行为的。例如，我很好奇书中是否会探讨量子点中的电荷输运机制，或者在低维材料中，电流引起的非线性光学效应，甚至是自旋电子学中，电流如何操控电子的自旋态。我希望作者能够用严谨的学术语言，同时又不失清晰的逻辑，来阐述这些复杂的概念，并且最好能提供一些实际的案例或模拟结果，来佐证理论的有效性。总的来说，我对这本书的学术深度和前沿性抱有很高的期望。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的印象。一种冷峻而充满未来感的色调，搭配上抽象但又暗示着微观世界的线条，让人一眼就能感受到其专业性和探索性。我一直对纳米电子学领域抱有浓厚的兴趣，尤其是在了解了微纳尺度下物质表现出的奇异物理现象后，更是对这一领域的深入研究充满了好奇。这本书的书名“Current-Driven Phenomena in Nanoelectronics”也直接点出了其核心关注点，即在纳米尺度下，电流驱动的各种现象。这让我联想到量子隧穿、电子散射、表面等离激元共振等一系列可能在书中被深入探讨的物理过程。我特别期待书中能够通过生动的图示和清晰的公式推导，来解释这些现象的内在机理，并探讨它们在未来电子器件设计中的潜在应用。同时，我也希望这本书能够介绍一些前沿的实验技术和理论模型，帮助读者更好地理解当前纳米电子学研究的最新进展和发展趋势。总而言之，从封面到书名，这本书都散发着一种引人入胜的学术魅力，让我迫不及待地想要翻开它，一探究竟。

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这本书的书名《Current-Driven Phenomena in Nanoelectronics》如同一扇通往未知领域的窗户，激发了我强烈的求知欲。我对纳米科学和技术领域一直抱有极大的热情，特别是对于那些在微小尺度上涌现出的令人惊叹的物理现象。书名中“Current-Driven Phenomena”这个词组，立刻让我联想到在纳米器件中，电子流所扮演的至关重要的角色。我设想书中会详细阐述在极小的空间内，电流如何与物质相互作用，产生诸如电致发光、电致形变、甚至是电流诱导的相变等一系列令人着迷的现象。同时，“Nanoelectronics”这个后缀也暗示了这本书将聚焦于纳米尺度下的电子器件。我希望书中能够深入探讨这些电流驱动现象如何被应用于构建新型的、更高效、更智能的电子元件。例如，我非常期待书中能够介绍如何利用电流来控制纳米材料的导电性，或者如何设计基于这些现象的传感器、存储器甚至逻辑器件。我希望这本书能够带领我穿越微观世界的迷雾，领略纳米电子学中电流驱动现象的无限魅力。

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拿到这本书，首先映入眼帘的是它那个充满科技感的名字——《Current-Driven Phenomena in Nanoelectronics》。这个名字就像一个密码，瞬间打开了我对纳米电子学这个奇妙世界的想象。我一直觉得，当我们将物质压缩到纳米尺度时，一些我们习以为常的物理规律似乎都会发生奇妙的转变，而电流，作为一种最基本的电学现象，在纳米尺度下又会展现出怎样令人惊叹的“表演”呢？我迫不及待地想知道，书中是否会详细讲解那些微乎其微的电子在纳米通道中穿梭时，是如何与材料本身发生复杂而精妙的互动的。我猜想，书中应该会涉及一些关于量子力学在纳米器件中的应用，比如电子的量子隧穿效应、朗道能级、甚至是电子的相干输运等等。这些听起来就很“酷”的概念，我希望能够在书中得到清晰的解释和生动的例证。同时，我更期待的是，书中能够将这些理论性的“现象”与实际的“电子学”应用联系起来，让我看到，这些发生在纳米尺度上的电流驱动现象，是如何为我们正在构建的下一代电子设备提供可能性的。

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当我看到《Current-Driven Phenomena in Nanoelectronics》这个书名时，我的思绪立刻被拉到了那个神秘而充满无限可能的微观世界。我一直对电子学及其未来发展充满好奇，特别是当器件尺寸逼近物理极限时，那些经典的理论似乎就不再那么适用了，取而代之的是一系列令人着迷的、甚至有些反直觉的现象。书名中的“Current-Driven Phenomena”让我立刻想到，在纳米尺度下，电流不再仅仅是简单的电荷流动，它更像是一种“能量注入”或“激励源”，能够催生出各种奇特的物理行为。我非常期待书中能够深入探讨，例如，电流是如何在纳米线中诱发局域化的电子态，又或者在二维材料中，电流引起的电致发光效率如何被调控。同时，“Nanoelectronics”这个词也表明了本书的焦点将集中在实际的电子器件应用上。我希望书中能够展示，这些微观层面的电流驱动现象，是如何被工程师们巧妙地利用，来设计出性能更优越、功能更强大的新型纳米电子器件。我期待这本书能够为我揭示纳米电子学领域那些令人惊叹的“电流驱动魔法”。

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