本書第四版的目的是為理解半導體器件的特性、操作和局限性提供基礎。為了獲得這種理解，必須對半導體材料的物理學有透徹的了解。這本書的目標是匯集量子力學，固體的量子理論，半導體材料物理，半導體器件物理。所有這些組件對于理解當今設備的運行和該領域的任何未來發展都至關重要。在這篇課文中呈現的物理量比許多介紹半導體器件的書籍中所涵蓋的要多。雖然這個范圍更廣，但作者發現，一旦基本的導論和材料物理被完全覆蓋，半導體器件的物理性質就會自然地跟上，并且可以相當迅速和有效地被涵蓋。對基礎物理的強調也將有助于理解和開發新的半導體器件。由于本文的目的是介紹半導體器件的理論，有許多先進的理論沒有被考慮。此外，制造工藝并未詳細描述。關于諸如擴散和離子注入等處理技術，有一些參考文獻和一般性討論，但僅限于這種處理的結果對器件特性有直接影響的地方。

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　　本文面向電氣工程專業大三、高年級本科生。了解這些材料的先決條件是大學數學，包括微分方程、基礎大學物理和電磁學導論。介紹一下現代物理學是有幫助的，但不是必需的。此外，提前完成電子電路入門課程是有幫助的，但不是必要的。

　　正文分為三個部分：第一部分介紹量子物理學，然后繼續討論半導體材料物理；第二部分介紹基本半導體器件的物理特性；第三部分介紹專門的半導體器件，包括光學器件、微波器件和功率器件。第一部分由第一章到第六章組成。第一章介紹了固體的晶體結構，從而得到了理想的單晶半導體材料。第2章和第3章介紹了量子力學和固體的量子理論，它們一起提供了必要的基礎物理。第4章到第6章涵蓋半導體材料物理。第四章討論熱平衡狀態下半導體的物理性質，第五章討論半導體中載流子的輸運現象，第六章研究了非平衡過剩載流子特性。了解半導體中過量載流子的行為對于理解器件物理是至關重要的。第二部分由第7章至第13章組成。第7章討論基本pn結的靜電學，第8章討論pn結二極管的電流-電壓特性，包括直流和小信號特性。第9章討論了整流和歐姆金屬半導體結以及半導體異質結。金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）的基本物理在第10章中闡述，其他概念在第11章中介紹。第12章發展了雙極晶體管的理論，第13章介紹了結場效應晶體管（JFET）。一旦pn結的物理學得到發展，關于這三種基本晶體管的章節可以按任何順序來涵蓋這些章節，以免相互依賴。第三部分包括第14章和第15章。第14章討論光學器件，如太陽能電池和發光二極管。最后，第15章介紹了半導體微波器件和半導體功率器件。這本書末尾有八個附錄。附錄A包含選定的符號列表。符號有時會變得混亂，因此本附錄有助于跟蹤所有符號。附錄B包含了整個文本中使用的單位制、轉換系數和一般常數。附錄H列出了所選問題的答案。大多數學生會發現這個附錄很有用。