Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники, Мартинес-Дуарт Дж.М., Мартин-Палма Р.Дж., Агулло-Руеда Ф., 2009


Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники, Мартинес-Дуарт Дж.М., Мартин-Палма Р.Дж., Агулло-Руеда Ф., 2009.
 
   В данной книге подробно описаны основные физические концепции, связанные с нанонаукой и нанотехнологиями, и возможности создания на их основе микроэлектронных и оптоэлектронных приборов нового поколения.
В настоящее время издается много книг по новейшим разделам нанонауки, но почти отсутствуют учебники и пособия для студентов-старшекурсников и аспирантов, связанных с нанонаукой. Предлагаемая книга восполняет этот пробел, так как представляет собой ценное учебное и справочное пособие для студентов, специализирующихся в физике, материаловедении и некоторых других технических дисциплинах. Кроме того, книга может представить интерес для ученых и инженеров-практиков, желающих глубже понять принципы нанонауки и нанотехнологии.

Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники, Мартинес-Дуарт Дж.М., Мартин-Палма Р.Дж., Агулло-Руеда Ф., 2009

Характеристические длины в мезоскопических системах.
Мезоскопической физикой называют физику явлений в структурах, размеры которых являются промежуточными между макроскопическими и микроскопическими объектами (к последним можно отнести объекты, размеры которых сопоставимы с атомными). Иногда такие структуры называют просто мезоскопическими системами или наноструктурами, поскольку обычно они имеют размеры в диапазоне от нескольких до примерно 100 нм. В таких мезоскопических системах отчетливо проявляются волновые свойства электронов, вследствие чего поведение последних начинает очень сильно зависеть от конкретной геометрии исследуемых образцов. В этих условиях состояние электронов определяется волновыми свойствами и скорее напоминает поведение электромагнитного излучения в волноводах.

При описании поведения электронов в таких твердотельных структурах очень удобно ввести (и определить) с самого начала набор нескольких характеристических размеров или длин, так как именно в тех ситуациях, когда размеры твердого тела, в котором находится электрон, сопоставимы или меньше характеристических длин материала, начинают проявляться некоторые новые, специфические свойства, отличные от привычных характеристик макроскопических образцов. Физическая сущность новых явлений и свойств материала определяется законами квантовой механики, но с другой стороны, очевидно, что с возрастанием размеров мезоскопическая структура по всем своим свойствам должна непрерывно переходить в привычное, макроскопическое состояние вещества при размерах, в несколько раз превышающих характеристические длины.

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
Структура книги
Глава 1. Мезоскопическая физика и нанотехнологии
1.1. Содержание книги
1.2. Основные тенденции развития нано- и оптоэлектроники
1.3. Характеристические длины в мезоскопических системах
1.4. Квантово-механическая когерентность
1.5. Квантовые ямы, проволоки и точки
1.6. Плотность состояний и размерность системы
1.7. Полупроводниковые гетероструктуры
1.8. Квантовые процессы переноса
Литература
Дополнительная литература
Задачи и упражнения
Глава 2. Введение в физику твердого тела
2.1. Введение
2.2. Краткие сведения из квантовой механики
2.2.1. Корпускулярно-волновой дуализм и принцип Гейзенберга
2.2.2. Уравнение Шрёдингера
2.2.3. Распределения Ферми — Дирака и Бозе — Эйнштейна
2.2.4. Методы теории возмущений
2.3. Модель свободных электронов в твердых телах. Функция плотности состояний
2.4. Теорема Блоха
2.5. Электроны в кристаллических твердых телах
2.5.1. Модель почти свободных электронов
2.5.2. Приближение сильной связи
2.6. Динамика электронов в энергетических зонах
2.6.1. Уравнение движения
2.6.2. Эффективная масса
2.6.3. Дырки
2.7. Колебания решетки
2.7.1. Одномерная решетка
2.7.2. Трехмерная решетка
2.8. Фононы
Литература    
Дополнительная литература
Задачи и упражнения
Глава 3. Общие сведения из физики полупроводников
3.1. Введение
3.2. Энергетические зоны электронов в типичных полупроводниках
3.3. Собственные и примесные полупроводники
3.4. Концентрации электронов и дырок в полупроводниках
3.5. Элементарные процессы переноса в полупроводниках
3.5.1. Движение носителей заряда в электрическом поле. Подвижность зарядов
3.5.2. Диффузионная проводимость
3.5.3. Уравнения непрерывности. Время жизни носителей и длина диффузии
3.6. Вырожденные полупроводники
3.7. Оптические свойства полупроводников
3.7.1.    Оптические процессы в полупроводниках
3.7.2. Межзонное поглощение
3.7.3. Экситонные эффекты
3.7.4. Спектр излучения
3.7.5. Стимулированное излучение
Литература
Дополнительная литература
Задачи и упражнения
Глава 4. Физика полупроводников с пониженной размерностью
4.1. Введение
4.2. Основные характеристики двумерных полупроводниковых наноструктур
4.3. Прямоугольная потенциальная яма конечной глубины
4.4. Параболическая и треугольная квантовые ямы
4.4.1. Параболическая потенциальная яма
4.4.2. Треугольная потенциальная яма
4.5. Квантовые проволоки
4.6. Квантовые точки
4.7. Напряженные слои
4.8. Влияние напряжений на валентную зону
4.9. Зонная структура в квантовых ямах
4.10. Экситонные эффекты в квантовых ямах
Литература
Дополнительная литература
Задачи и упражнения
Глава 5. Полупроводниковые квантовые наноструктуры и сверхрешетки
5.1. Введение
5.2. Структуры полевых МОП-транзисторов (MOSFET)
5.3. Гетеропереходы
5.3.1.    Гетеропереходы с модулированным легированием
5.3.2. Напряженные гетероструктуры на основе SiGe
5.4. Квантовые ямы
5.4.1. Модулированно-легированные квантовые ямы
5.4.2. Множественные квантовые ямы (MQW)
5.5. Сверхрешетки
5.5.1. Концепция сверхрешеток
5.5.2. Модель сверхрешетки Кронига — Пенни. Расщепление зон
5.5.3. Приближение сильной связи в теории сверхрешеток
5.5.4. Сверхрешетки типа nipi
Литература
Дополнительная литература
Задачи и упражнения
Глава 6. Процессы переноса в наноструктурах в электрических полях
6.1. Введение
6.2. Продольный перенос
6.2.1. Механизмы рассеяния электронов
6.2.2. Экспериментальные данные по продольному переносу
6.2.3. Продольный перенос горячих электронов    
6.3. Поперечный перенос    
6.3.1. Резонансное туннелирование
6.3.2. Влияние поперечных электрических полей на свойства сверхрешеток
6.4. Квантовый перенос в наноструктурах
6.4.1. Квантовая проводимость. Формула Ландауэра
6.4.2. Формула Ландауэра — Бюттикера для квантового переноса в многозондовых структурах
6.4.3. Кулоновская блокада
Литература
Дополнительная литература
Задачи и упражнения
Глава 7. Перенос в магнитных полях и квантовый эффект Холла
7Л. Введение
7.2. Воздействие магнитного поля на кристаллы
7.3. Поведение систем пониженной размерности в магнитных полях
7.4. Плотность состояний двумерных систем в магнитных полях
7.5. Эффект Аронова — Бома    
7.6. Эффект Шубникова — де Гааза
7.7. Квантовый эффект Холла    
7.7.1. Экспериментальные данные и элементарная теория целочисленного квантового эффекта Холла (IQHE)
7.7.2. Краевые состояния и IQHE
7.7.3. Протяженные и локализованные состояния
7.7.4. Использование квантового эффекта Холла (1QHE) в метрологии
7.7.5. Дробный квантовый эффект Холла (FQHE)
Литература
Дополнительная литература
Задачи и упражнения
Глава 8. Оптические и электрооптические процессы в квантовых гетероструктурах
8.1. Введение
8.2. Оптические свойства квантовых ям и сверхрешеток
8.3. Оптические характеристики квантовых точек и нанокристаллов
8.3.1. Методы выращивания кристаллов. Самоорганизация квантовых точек
8.3.2. Оптические свойства
8.4. Электрооптические эффекты в квантовых точках. Эффект квантово-размерный Штарка
8.5. Электрооптические эффекты в сверхрешетках. Лестницы Штарка и осцилляции Блоха
Литература
Дополнительная литература
Задачи и упражнения
Глава 9. Электронные приборы на наноструктурах
9.1. Введение
9.2. Модуляционно-легированные полевые транзисторы (MODFET)
9.3. Биполярные транзисторы на гетеропереходах
9.4. Резонансный туннельный эффект
9.5. Транзисторы на горячих электронах
9.6. Транзисторы с резонансным туннелированием
9.7. Одноэлектронные транзисторы Литература
Дополнительная литература
Задачи и упражнения
Глава 10. Оптоэлектронные устройства на основе наноструктур
10.1. Введение
10.2. Лазеры на полупроводниковых гетероструктурах
10.3. Лазеры на полупроводниковых квантовых ямах
10.4. Поверхностные лазеры с вертикальным резонатором (VCSEL)
10.5. Лазеры на напряженных структурах с квантовыми ямами
10.6. Лазеры на квантовых точках
10.7. Фотодетекторы на квантовых ямах и сверхрешетках
10.7.1. Фотодетекторы на подзонах квантовых ям
10.7.2. Лавинные фотодетекторы на сверхрешетках
10.8. Модуляторы на квантовых ямах Литература
Дополнительная литература Задачи и упражнения
Дополнение. Метрологический и стандартизационный базис нанотехнологий.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате и читать:

Скачать книгу Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники, Мартинес-Дуарт Дж.М., Мартин-Палма Р.Дж., Агулло-Руеда Ф., 2009 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать




Скачать книгу Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники, Мартинес-Дуарт Дж.М., Мартин-Палма Р.Дж., Агулло-Руеда Ф., 2009 - djvu - Яндекс.Диск.
Дата публикации:





Теги: :: :: :: ::


Следующие учебники и книги:
Предыдущие статьи:


 


 


Книги, учебники, обучение по разделам




Не нашёл? Найди:





2016-12-05 23:30:01