本书可以分为两个部分，第一部分是基础部分。从第1～4章着重讨论与固体电性有关的物理理论。其中包括量子物理中的薛定谔方程、海森堡测不准原理、隧道效应、单粒子势阱等重要概念，并在这些物理理论的基础上建立能带理论，包括态密度、波尔兹曼统计、费米-狄拉克分布、费米能级等。在基础部分中，还给出了基本的导电与导热机制，其中包括趋肤效应和霍尔效应。在这个部分还介绍了一些典型的器件和集成电路的概念，比如霍尔器件。第二部分主要介绍不同种类的电子材料，包括半导体与半导体器件、介电材料和绝缘材料、磁性材料和超导材料。在介绍半导体的章节中(第5，6章)，本书讨论了半导体的基本概念，如电子和空穴、本征半导体、N型和P型半导体、载体浓度、载体的温度特性、杂质行为、扩散方程、光吸收，以及缺陷和半导体结等。在第7章里着重介绍介电材料，包括电子和离子在外场下的极化行为、频率特性、介电损耗、介电强度、介电击穿和电容。该章还介绍了铁电和压电的概念以及铁电压电器件，如石英振荡器和滤波器。第8章介绍磁性材料和超导材料。在这一章中，本书首先讨论了磁学的基本概念，比如磁矩、磁化率、磁化强度等，然后给出各种磁性的定义，比如顺磁、铁磁、反磁。该章详细地讨论了磁化饱和、居里点、磁畴与去磁效应。对于磁滞回线以及各种典型的磁性材料，该书也做了详细的介绍。第8章的最后一部分介绍了超导现象和超导材料，包括第一类和第二类超导体、迈斯耐效应、零电阻现象、约瑟芬结和超导电流密度，并介绍了磁性记录材料。第9章介绍光学性质和光学材料。

“电子材料与器件”这门课程是美国大学工学院里电机和材料专业高年级本科的必修课或选修课，但对于不同的专业侧重有所不同。在传统的材料导论课程里，整个课程会广泛地介绍现代工业应用的一般材料，包括陶瓷、玻璃、高分子，以及复合材料。对于材料的性质，一般会过于强调材料的机械性质，从而忽略了物理性质，比如电性、光性、磁性和铁电、压电性质等。这种过于偏向力学性质的原因来自几个方面：其一是由于在介绍固体电学性质的时候需要有量子力学基础。比如能带理论、隧道效应和磁矩的量子化。在讨论电子能量分布时还需要统计物理的基础，而一般工学院材料系并不设置任何量子力学的课程。这为教学固体电性增加了关键性的困难；其二是由于美国工学院的资深教授大多来自传统的工程教育背景，那些非电机系出身的老师一般很少开设物理以及固体理论方面的课程。正是由于这两方面的历史原因，工科院系中的传统的材料课程一直有这种重视力学性质而忽视电学性质的倾向。但是在21世纪工业飞速发展的环境下，尤其美国工业界在近几十年来，飞速发展了功能材料，尤其是电子材料，包括智能材料、纳米电子器件、传感器、医用感应器，等等。这些器件材料大多是根据许多物理的基本原理和新概念而建立设计的。虽然工科非电机专业的学生并不一定直接涉及这些元器件的设计和制造，但在日常的工程实践中会经常接触到相关材料和器件的应用。比如测温、测压、磁场、光电、通信和医用中的设备和系统。这就要求工学院的材料专业的学生能够对材料的物理性质和概念有一定的掌握。本书就是按照这种需求而出版的。 对材料专业的学生，材料物理性质的教材可以来自两个方面：其一是一般材料导论教材，比如由Donald Aske...