纳米科学与技术：碳纳米管与石墨烯器件物理

作者: [美] H.S.菲利普·翁著 , [美] 德基·阿金旺德著 , 郭雪峰译 , 张洪涛译

出版社: 科学出版社

出版时间: 2014-01

版次: 1

ISBN: 9787030390554

定价: 80.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 232页

正文语种: 简体中文

丛书: 纳米科学与技术

分类: 工程技术

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　　《纳米科学与技术：碳纳米管与石墨烯器件物理》是一部讲解实用纳米管器件性能和应用的入门级教科书。《纳米科学与技术：碳纳米管与石墨烯器件物理》从基础概念讲起，使读者不需要高等背景知识便可以充分了解书中的主要观点和结论。此外，《纳米科学与技术：碳纳米管与石墨烯器件物理》还讨论了纳米晶体管和互连技术，以及石墨烯的基本物理特性。书中每章末尾的习题有助于读者检验对所阅读内容的理解程度，并帮助读者深入领悟书中所发展的分析技能。　　H．-S.菲利普·黄（H．-S.PhilipWong），自2004年起在斯坦福大学电子工程系担任教授。在加入斯坦福大学之前的十六年里，他在位于纽约州YorktownHeights的IBMT.J.WatsonResearchCenter（IBM沃森研究中心）担任过从固定研究人员到高层管理人员的多种职位。他还是TEEE会士。他目前的研究领域十分广泛，包括碳纳米管、半导体纳米线、自组装、探索性的逻辑器件、纳米电子机械器件以及新型存储器件等。
　　
　　德基·阿金旺德（DejiAkinwande），2009年于斯坦福大学获得哲学博士学位，之后加入得克萨斯大学奥斯汀分校做助理教授。在攻读博士学位之前，他曾在安捷伦、XtremeSpectrum/Freescale及摩托罗拉公司担任电路设计工程师。他发表了大量有关碳纳米材料的文章。前言
第1章碳纳米管概论
1.1简介
1.2碳管的曲折发展简史
1.3碳纳米管的合成
1.3.1化学气相沉积法
1.3.2电弧法
1.3.3激光烧蚀法
1.4表征技术
1.5非碳纳米管

第2章固体中的电子：基本介绍
2.1简介
2.2固体中电子的量子力学
2.3真空中的电子
2.4有限空间固体中的电子
2.5具有周期性结构的固体中的电子：KronigPenney模型
2.6从KronigPenney模型中获得的重要观点
2.7固体中的基本晶体结构
2.8布拉维晶格
2.8.1原胞基矢
2.8.2基元晶胞
2.9倒易晶格
2.9.1倒易晶格的一些特性
2.9.2第一布里渊区
2.9.3一个例子：六方晶格
2.10小结
2.11习题集

第3章石墨烯
3.1简介
3.2正格子
3.3倒易晶格
3.4电子能带结构
3.5紧束缚能级色散
3.6线性能量色散和载流子密度
3.7石墨烯纳米带
3.8小结
3.9习题集

第4章碳纳米管
4.1简介
4.2手性：描述纳米管的重要概念
4.3碳纳米管晶格
4.4碳纳米管布里渊区
4.5对布里渊区的一般认识
4.6手性纳米管的紧束缚色散
4.7扶手椅型纳米管的能带结构
4.8之字型纳米管的能带结构及其带隙的来源
4.9紧束缚方法的局限性
4.10小结
4.11习题集
·vi·
第5章碳纳米管的平衡态性质
5.1简介
5.2一维自由电子态密度
5.3之字型纳米管的态密度
5.4扶手椅型纳米管的态密度
5.5手性纳米管的态密度以及半导体性碳纳米管的一般态密度
5.6群速率
5.7有效质量
5.8载流子密度
5.9小结
5.10习题集

第6章理想量子电学性质
6.1简介
6.2量子电导
6.3多壁碳纳米管的量子电导
6.4量子电容
6.5石墨烯的量子电容
6.6金属性碳纳米管的量子电容
6.7半导体性碳纳米管的量子电容
6.8碳纳米管量子电容的实验验证
6.9金属性碳纳米管中的动能电感
6.10从普朗克到量子电导：以能量为基础来推导传导性质
6.11小结
6.12习题集

第7章碳纳米管互连
7.1简介
7.2电子散射和晶格振动
7.3电子平均自由程
7.4单壁碳纳米管低场电阻模型
7.5单壁碳纳米管高场电阻模型和电流密度
7.6多壁碳纳米管电阻模型
7.7传输线互连模型
7.8无损碳纳米管传输线模型
7.9有损碳纳米管传输线模型
7.10碳纳米管和铜互连之间的性能比较
7.11小结
7.12习题集
·vii·
第8章碳纳米管场效应晶体管
8.1简介
8.2CNFETs器件结构
8.3表面势
8.4欧姆接触CNFETs的弹道输运理论
8.5包含漏电极光学声子散射的CNFETs弹道性理论
8.6弹道性CNFETs的性能参数
8.7量子CNFETs
8.8肖特基势垒弹道性CNFETs
8.9单极性CNFETs
8.10传统二维金属氧化物半导体场效应晶体管和弹道性一维晶体管
之间的区别
8.11小结
8.12习题集

第9章碳纳米管应用
9.1简介
9.2化学和生物传感器
9.3扫描探针显微镜针尖
9.4纳米电机械系统
9.5电子场发射
9.6柔性基底上的集成电子学
9.7储氢材料
9.8复合材料
参考文献
索引
内容简介:
　　《纳米科学与技术：碳纳米管与石墨烯器件物理》是一部讲解实用纳米管器件性能和应用的入门级教科书。《纳米科学与技术：碳纳米管与石墨烯器件物理》从基础概念讲起，使读者不需要高等背景知识便可以充分了解书中的主要观点和结论。此外，《纳米科学与技术：碳纳米管与石墨烯器件物理》还讨论了纳米晶体管和互连技术，以及石墨烯的基本物理特性。书中每章末尾的习题有助于读者检验对所阅读内容的理解程度，并帮助读者深入领悟书中所发展的分析技能。
作者简介:
　　H．-S.菲利普·黄（H．-S.PhilipWong），自2004年起在斯坦福大学电子工程系担任教授。在加入斯坦福大学之前的十六年里，他在位于纽约州YorktownHeights的IBMT.J.WatsonResearchCenter（IBM沃森研究中心）担任过从固定研究人员到高层管理人员的多种职位。他还是TEEE会士。他目前的研究领域十分广泛，包括碳纳米管、半导体纳米线、自组装、探索性的逻辑器件、纳米电子机械器件以及新型存储器件等。
　　
　　德基·阿金旺德（DejiAkinwande），2009年于斯坦福大学获得哲学博士学位，之后加入得克萨斯大学奥斯汀分校做助理教授。在攻读博士学位之前，他曾在安捷伦、XtremeSpectrum/Freescale及摩托罗拉公司担任电路设计工程师。他发表了大量有关碳纳米材料的文章。
目录:
前言
第1章碳纳米管概论
1.1简介
1.2碳管的曲折发展简史
1.3碳纳米管的合成
1.3.1化学气相沉积法
1.3.2电弧法
1.3.3激光烧蚀法
1.4表征技术
1.5非碳纳米管

第2章固体中的电子：基本介绍
2.1简介
2.2固体中电子的量子力学
2.3真空中的电子
2.4有限空间固体中的电子
2.5具有周期性结构的固体中的电子：KronigPenney模型
2.6从KronigPenney模型中获得的重要观点
2.7固体中的基本晶体结构
2.8布拉维晶格
2.8.1原胞基矢
2.8.2基元晶胞
2.9倒易晶格
2.9.1倒易晶格的一些特性
2.9.2第一布里渊区
2.9.3一个例子：六方晶格
2.10小结
2.11习题集

第3章石墨烯
3.1简介
3.2正格子
3.3倒易晶格
3.4电子能带结构
3.5紧束缚能级色散
3.6线性能量色散和载流子密度
3.7石墨烯纳米带
3.8小结
3.9习题集

第4章碳纳米管
4.1简介
4.2手性：描述纳米管的重要概念
4.3碳纳米管晶格
4.4碳纳米管布里渊区
4.5对布里渊区的一般认识
4.6手性纳米管的紧束缚色散
4.7扶手椅型纳米管的能带结构
4.8之字型纳米管的能带结构及其带隙的来源
4.9紧束缚方法的局限性
4.10小结
4.11习题集
·vi·
第5章碳纳米管的平衡态性质
5.1简介
5.2一维自由电子态密度
5.3之字型纳米管的态密度
5.4扶手椅型纳米管的态密度
5.5手性纳米管的态密度以及半导体性碳纳米管的一般态密度
5.6群速率
5.7有效质量
5.8载流子密度
5.9小结
5.10习题集

第6章理想量子电学性质
6.1简介
6.2量子电导
6.3多壁碳纳米管的量子电导
6.4量子电容
6.5石墨烯的量子电容
6.6金属性碳纳米管的量子电容
6.7半导体性碳纳米管的量子电容
6.8碳纳米管量子电容的实验验证
6.9金属性碳纳米管中的动能电感
6.10从普朗克到量子电导：以能量为基础来推导传导性质
6.11小结
6.12习题集

第7章碳纳米管互连
7.1简介
7.2电子散射和晶格振动
7.3电子平均自由程
7.4单壁碳纳米管低场电阻模型
7.5单壁碳纳米管高场电阻模型和电流密度
7.6多壁碳纳米管电阻模型
7.7传输线互连模型
7.8无损碳纳米管传输线模型
7.9有损碳纳米管传输线模型
7.10碳纳米管和铜互连之间的性能比较
7.11小结
7.12习题集
·vii·
第8章碳纳米管场效应晶体管
8.1简介
8.2CNFETs器件结构
8.3表面势
8.4欧姆接触CNFETs的弹道输运理论
8.5包含漏电极光学声子散射的CNFETs弹道性理论
8.6弹道性CNFETs的性能参数
8.7量子CNFETs
8.8肖特基势垒弹道性CNFETs
8.9单极性CNFETs
8.10传统二维金属氧化物半导体场效应晶体管和弹道性一维晶体管
之间的区别
8.11小结
8.12习题集

第9章碳纳米管应用
9.1简介
9.2化学和生物传感器
9.3扫描探针显微镜针尖
9.4纳米电机械系统
9.5电子场发射
9.6柔性基底上的集成电子学
9.7储氢材料
9.8复合材料
参考文献
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