随着计算机辅助设计（CAD）的发展，器件与系统的设计更多通过计算机来进行，越来越多的专业软件投入各种应用领域。这就促使理论与应用的结合形式发生改变，对于搞应用的人来说，不需要直接从理论公式出发进行分析和计算，理论学习的作用更多体现在了解各种物理现象，建立相应的物理概念，理解运动变化过程，熟悉物理量之间的相互联系，掌握分析问题的方法等。本教材编写力求内容精简、重点突出、概念清晰、通俗易懂，在不破坏知识体系的逻辑关系前提下，尽量避免烦琐的数学推导。只要有高等数学和大学物理的基础知识，即使没有学过电动力学、量子力学、热力学统计物理，也能顺利学习本课程。

全书共分8章。第1章介绍晶体结构的基本知识，重点是晶体结构的周期性与对称性，对晶体结合、晶体生长、确定晶体结构的方法等只作简单讨论。第2章以一维原子链为例讨论晶格振动形成格波的特点、声子的概念及声子谱的测量方法，介绍了晶体缺陷的主要类型。第3章介绍能带理论的基础知识，包括金属中的自由电子模型，晶体电子的波函数与能带结构的特点，有效质量、空穴的概念，以及实际晶体能带结构举例。第4章讨论半导体中的载流子及其运动，包括载流子的统计分布，费米能级与载流子浓度的计算，迁移率与电导率，非平衡载流子，连续性方程。第5章介绍PN结，包括PN结形成与能带图，PN结电流电压特性，PN结电容，PN结击穿。第6章介绍固体表面及界面接触现象，包括表面态的基本概念，表面电场效应，金属与半导体的接触，MIS结构的电容-电压特性。第7章介绍半导体器件的基本原理，包括二极管、双极型晶体管、场效应晶体管，也简略介绍半导体集成器件和微细加工技术。第8章介绍固体的光学性质与固体中的光电现象，包括固体的光学常数、Kramers-Kronig关系、光学常数的实验测量、半导体的光吸收、半导体的光电导、半导体的光生伏特效应和太阳能电池、半导体发光和发光二极管。

每章末都附有习题。由于各专业安排本课程的学时及教学要求不同，书中打“*”号内容可以不讲或简单讲述。

本书第1～5章由沈为民负责编写，第6章和第8章由孙一翎负责编写，第7章由唐莹负责编写，马铁英编写了1.6节。全书由沈为民统稿。

    由于编者的水平与经验有限，书中难免存在缺点和错误，殷切希望读者批评指正。

作者2012年7月