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固体電子論
Solid State Electronics

神戸大学名誉教授　工博　金持　徹 編著／
金持　徹・本郷昭三・浦野俊夫 執筆

Ａ５判／240頁／定価3190円（本体2900円＋税10％）／1995年3月発行
ISBN 978-4-7853-2062-1 （旧ISBN 4-7853-2062-1）　 C3042
（オンデマンド方式による印刷・製本）

　はじめて固体電子論に接する人のために懇切丁寧に解説した入門書。また将来、固体電子論を本格的に勉強し直す場合に読み直しても役立つ基礎を構成するように配慮した。
　固体電子論の理解に必要となる数学、原子物理学、結晶学、量子力学、分子結合論などの説明を随所に挿入し、学習の便宜をはかった。

目次 （章タイトル）　　→ 詳細目次

1．序論
2．１次元の井戸型ポテンシャルによる考察
3．フェルミ球
4．自由電子の熱的性質
5．シュレーディンガー方程式とその初歩的応用
6．周期場中での電子の波動関数（ブロッホ関数）
7．周期場中の電子に関するシュレーディンガー方程式の解
8．理想的な１次元結晶と２次元結晶でのブリルアンゾーン
9．ブリルアンゾーン（B.Z.）と等エネルギー面
10．実在する金属への接近
11．半導体のエネルギーバンド
12．準位間の遷移

詳細目次　　

まえがき

1．序論
　1.1　入門的考察 −金属導体中の電気伝導
　1.2　電子の波動性

2．１次元の井戸型ポテンシャルによる考察
　2.1　「模型」の概念
　2.2　ガス模型
　2.3　孤立原子内の電子と固体内の電子 −エネルギー準位とエネルギーバンド−
　2.4　自由電子の運動エネルギー
　2.5　１次元の無限に深い井戸型ポテンシャル −最も簡単な波動力学的模型−
　2.6　井戸型ポテンシャル模型の長所と限界

3．フェルミ球
　3.1　数学的準備（周期関数）
　3.2　ボルン‐フォン・カウフマンの考え方
　3.3　斜めに通過する電子
　3.4　フェルミ球とフェルミ準位
　3.5　$D(E)$ 曲線とフェルミ関数
　3.6　フェルミ球による考察と実験結果の対応
　3.7　良導体，絶縁体，半導体

4．自由電子の熱的性質
　4.1　フェルミ統計
　4.2　金属からの熱電子放射
　4.3　放出される電子数の積算
　4.4　リチャードソン‐ダッシュマンの式

5．シュレーディンガー方程式とその初歩的応用
　5.1　数学的準備（偏微分と演算子）
　5.2　古典的波動方程式
　5.3　シュレーディンガーの波動方程式と井戸型ポテンシャル
　5.4　定在波と進行波，実関数と複素関数
　5.5　有限の高さのポテンシャル階段とトンネル効果
　5.6　水素原子における電子の波動関数

6．周期場中での電子の波動関数（ブロッホ関数）
　6.1　井戸型ポテンシャルと周期場型ポテンシャル
　6.2　１次元環状結晶における波動関数
　6.3　ブロッホ関数

7．周期場中の電子に関するシュレーディンガー方程式の解
　7.1　数学的準備（フーリエ展開）
　7.2　ポテンシャル場と波動関数の展開
　7.3　シュレーディンガー方程式への $V(x)$ と $\phi_k(x)$ の代入
　7.4　周期場における波数ベクトルとエネルギー

8．理想的な１次元結晶と２次元結晶でのブリルアンゾーン
　8.1　環状１次元結晶による電子波の反射
　8.2　理想的な２価原子による１次元環状結晶
　8.3　理想的な２次元結晶におけるB.Z.（ブリルアンゾーン）

9．ブリルアンゾーン（B.Z.）と等エネルギー面
　9.1　理想的な１価金属原子が形成する理想的な２次元結晶における“フェルミ面”
　9.2　理想的な２価原子が作る理想的な２次元結晶における等エネルギー線
　9.3　逆格子とウィグナー‐サイツの方法
　9.4　理想的な３次元結晶におけるブリルアンゾーン（B.Z.）と１価金属原子の場合のフェルミ面
　9.5　理想的な３次元結晶における $D(E)$ 曲線

10．実在する金属への接近
　10.1　単純立方格子結晶における $E$‐$k$ 曲線
　10.2　面心立方格子結晶における第１B.Z.
　10.3　体心立方格子結晶における第１B.Z.
　10.4　アルミニウム（Al）の $E$‐$k$ 曲線
　10.5　銅の場合のバンドの重なり

11．半導体のエネルギーバンド
　11.1　半導体の種類
　11.2　ダイヤモンド型結晶の逆格子
　11.3　炭素（C）原子が形成するダイヤモンド型結晶
　11.4　ゲルマニウム（Ge）とシリコン（Si）のエネルギーバンド
　11.5　半導体におけるフェルミエネルギー
　11.6　置換型不純物
　11.7　ドナー準位とフェルミ準位
　11.8　n型半導体とp型半導体
　11.9　pn接合のエネルギーバンド図
　11.10　pn接合を流れる電流
　11.11　発光ダイオード

12．準位間の遷移
　12.1　直交関数，線形性，摂動法
　12.2　波動関数の性質の再確認
　12.3　電子と電磁波との相互作用
　12.4　双極子遷移
　12.5　バンド間遷移による光吸収

索引

金持　徹
かなじ とおる
1931年生まれ。大阪大学工学部卒業、大阪大学大学院博士課程修了。名古屋工業技術試験所、神戸大学助教授・教授などを歴任。主な著書に『真空技術ハンドブック』（編集、日刊工業新聞社）、『表面の科学』（共著、大月書店）などがある。

本郷 昭三
ほんごう しょうぞう
1942年生まれ。神戸大学工学部卒業、大阪大学大学院博士課程修了。神戸大学助手・助教授などを歴任。主な著書に『研究情報処理のためのパーソナルコンピューター』（共著、ソフトサイエンス社）などがある。

浦野 俊夫
うらの としお
1946年生まれ。大阪大学理学部卒業、大阪大学大学院博士課程修了。神戸大学助手・助教授・准教授などを歴任。

（情報は初版刊行時のものから一部修正しています）

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