《Fundamentals of Electronic Materials and Devices》书评
材料科学与工程学院 吴泽鑫
概述
《Fundamentals of Electronic Materials and Devices》中文译名为《电子材料与器件基础》，作者为Avik Ghosh博士。Avik Ghosh教授现任职于弗吉尼亚大学查尔斯・.布朗电气工程与计算机科学系，拥有逾百篇同行评审论文，研究方向涵盖计算纳米电子学与低功耗器件。本书由世界科学出版社于2023年首次出版。本书一共348页，分为3个部分，涵盖23个章节。
一、图书的总体构架、体例及内容简介
本书内容包括：前言、正文、索引。
内容简介：
第1部分平衡物理和化学
第 1章 信息处理基础
本章主要介绍了：反相器、绝热逻辑、可逆逻辑、信息熵、电子开关、MOS的增益、摩尔定律。
第 2章 量子物理学：一个全新的世界
本章主要介绍了：双缝实验、波粒二象性、量子物理相关测量方法。
第 3章 诠释量子概率
本章主要介绍了：平均值、标准差、薛定谔方程、量子经典关系、量子不确定性和狄拉克方程等。
第 4章 量子路径上的颠簸：台阶、井和障碍
本章主要介绍了台阶上的粒子、势垒上的粒子、点散射。
第 5章 数值方法和近似值
本章主要介绍了一维和二维的有限差分、Crank-Nicolson方法、边界条件、基集、基变换、向量和矩阵。
第 6章 角动量和氢原子
本章主要介绍了一维和二维角动量、角动量算符、角动量的轨道本征态、库仑势中的径向本征态、总能量和意外简并。
第 7章 原子和分子结构
本章主要介绍了奥夫保原则、洪德规则、DM相互作用、库仑斥力、分子化学、离子键、共价键、轨道杂化。
第 8章 固体：从键到带
本章主要介绍了电子在傅里叶空间中的状态、一维中能带和k点的出现、Kronig Penny模型、布里渊区、三维能带的复杂性。
第 9章 自旋和磁性
本章主要介绍了自旋的发现、自旋矩阵算子、自旋旋转与三维空间旋转的关系。
第 10章 自旋如何与周围环境相互作用？
本章主要介绍了：塞曼效应、铁磁性、自旋轨道、LLG方程（朗道 - 利夫希茨 - 吉尔伯特方程）。
第 11章 量子态的计数
本章主要介绍了：子带、态密度的数值计算、态密度有效质量等。
第 12章 填充状态：统计物理学
本章主要介绍了：费米-狄拉克、玻色-爱因斯坦、自旋统计定理、平衡电荷密度、掺杂、非平衡载流子流动。
第2部分 自上而下：经典运输
第 13章 漂移-扩散
本章主要介绍了：连续性方程、静电学、高斯定律、少数载流子扩散方程。
第 14章 流动性物理学：费米黄金法则
本章主要介绍了电离杂质散射、声学声子散射、散射截面、格林函数、第一波恩近似、散射时间。
第 15章 复合-生成的物理原理
本章主要介绍了基本复合过程、间接复合、低水平注入、弛豫时间、俄歇过程和碰撞电离。
第 16章 工程障碍：PN结二极管
本章主要介绍了耗尽宽度、内置电位、德拜长度、电荷控制模型、肖克利方程、非理想状态的考虑、RC模型、小信号交流响应、金属-半导体触点、MS和PN二极管的比较。
第 17章 一个简单的开关：双极结型晶体管
本章主要介绍了双极结型晶体管基本原理、Ebers-Moll模型和异质结双极晶体管。
第 18章 电压门控：场效应晶体管
本章主要介绍了反转的基本操作和阈值、阈值附近的静电、平方律理论、小信号特性与逆变器反相器增益、短沟道效应和MOSFET的缩放、现代MOSFET。
第3部分自下而上：量子输运
第 19章 量子输运的Landauer理论
本章主要介绍了弹道流、电导率、动量散射。
第 20章 量子输运与散射
本章主要介绍了非弹性散射、粗略近似、布蒂克探测器。
<p class="p_text_indent_2 wp_editor_art_paste_p" style="font-family:微软雅黑<span class=">第 21 章 非平衡格林函数
本章主要介绍了：开边界薛定谔方程、格林函数、一维导体的自能估计、多模导体的自能。
第 22章 电流的非平衡格林函数 （NEGF）
本章主要介绍了平衡电荷、非平衡电流、相干NEGF、散射自能与电流和非弹性输运的数值模拟。
第 23章 时变效应
本章主要介绍了光电导性、随时间变化的NEGF、傅里叶变换、交流磁场、线性响应、量子电流噪声、泊松散粒噪声、热噪声、带增益的噪声。
二．图书撰写特点
1．细致全面
本书的排版逻辑清晰，全书共分为三部分，23个章节，内容涵盖了绝大部分与电子材料与器件相关的基础知识。通过阅读此书，读者会对电子材料与器件基础有全面的认识。对于本学科的初学者而言，本书堪称一部系统全面的入门参考书。
2．精心周到
本书设计精心周到，配有丰富的精美插图、详细的公式和课后习题。通过这些丰富的设计，降低了本书的阅读难度，有利于读者进行学习以及课后的复习。
三．结语
综上所述，笔者认为这本《Fundamentals of Electronic Materials and Devices》内容丰富，逻辑清晰，设计周到。本书的阅读门槛不高，阅读此书能够让读者对电子材料与器件基础有全面的认识。因此，笔者认为这本教材适合但不仅限于材料、物理、电工等相关学科的高年级本科生、研究生及相关研究者了解学习。
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