год издания — 2009, кол-во страниц — 368, ISBN — 978-5-94836-209-0, 0-080-44553-5, тираж — 1500, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 500 гр., издательство — Техносфера

серия — Мир материалов и технологий

цена: 700.00 руб

NANOTECHNOLOGY FOR
MICROELECTRONICS AND
OPTOELECTRONICS

J. M. Martínez-Duart
Director of the Departament of Applied Physics,
Universidad Autónoma de Madrid
Madrid, Spain

R. J. Martín-Palma
Universidad Autónoma de Madrid
Madrid, Spain

F. Agulló-Rueda
Materials Science Institute of Madrid, CSIC
Madrid, Spain

Elsevier

Пер. с англ. А. В. Хачояна

Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная №1, плотность 65 г/м², 80 г/м². Печать офсетная

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 издаётся 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 учёных и инженеров-практиков, желающих глубже понять принципы нанонауки и нанотехнологии.

Предисловие	11
Структура книги	15

Глава 1. Мезоскопическая физика и нанотехнологии	17

1.1. Содержание книги	17
1.2. Основные тенденции развития нано- и оптоэлектроники	18
1.3. Характеристические длины в мезоскопических системах	26
1.4. Квантово-механическая когерентность	31
1.5. Квантовые ямы, проволоки и точки	32
1.6. Плотность состояний и размерность системы	33
1.7. Полупроводниковые гетероструктуры	36
1.8. Квантовые процессы переноса	38
Литература	39
Дополнительная литература	39
Задачи и упражнения	40

Глава 2. Введение в физику твёрдого тела	43

2.1. Введение	43
2.2. Краткие сведения из квантовой механики	45
2.2.1. Корпускулярно-волновой дуализм и принцип Гейзенберга	45
2.2.2. Уравнение Шрёдингера	47
2.2.3. Распределения Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна	50
2.2.4. Методы теории возмущений	52
2.3. Модель свободных электронов в твёрдых телах. Функция плотности
состояний	54
2.4. Теорема Блоха	58
2.5. Электроны в кристаллических твёрдых телах	60
2.5.1. Модель почти свободных электронов	60
2.5.2. Приближение сильной связи	62
2.6. Динамика электронов в энергетических зонах	65
2.6.1. Уравнение движения	65
2.6.2. Эффективная масса	67
2.6.3. Дырки	70
2.7. Колебания решётки
2.7.1. Одномерная решётка	72
2.7.2. Трёхмерная решётка	77
2.8. Фононы	78
Литература	79
Дополнительная литература	80
Задачи и упражнения	80

Глава 3. Общие сведения из физики полупроводников	83

3.1. Введение	83
3.2. Энергетические зоны электронов в типичных полупроводниках	84
3.3. Собственные и примесные полупроводники	87
3.4. Концентрации электронов и дырок в полупроводниках	92
3.5. Элементарные процессы переноса в полупроводниках	98
3.5.1. Движение носителей заряда в электрическом поле.
Подвижность зарядов	99
3.5.2. Диффузионная проводимость	101
3.5.3. Уравнения непрерывности. Время жизни носителей и длина
диффузии	102
3.6. Вырожденные полупроводники	107
3.7. Оптические свойства полупроводников	108
3.7.1. Оптические процессы в полупроводниках	108
3.7.2. Межзонное поглощение	110
3.7.3. Экситонные эффекты	113
3.7.4. Спектр излучения	117
3.7.5. Стимулированное излучение	119
Литература	122
Дополнительная литература	122
Задачи и упражнения	123

Глава 4. Физика полупроводников с пониженной размерностью	126

4.1. Введение	126
4.2. Основные характеристики двумерных полупроводниковых
наноструктур	127
4.3. Прямоугольная потенциальная яма конечной глубины	134
4.4. Параболическая и треугольная квантовые ямы	136
4.4.1. Параболическая потенциальная яма	136
4.4.2. Треугольная потенциальная яма	137
4.5. Квантовые проволоки	139
4.6. Квантовые точки	142
4.7. Напряжённые слои	144
4.8. Влияние напряжений на валентную зону	146
4.9. Зонная структура в квантовых ямах	150
4.10. Экситонные эффекты в квантовых ямах	152
Литература	156
Дополнительная литература	156
Задачи и упражнения	157

Глава 5. Полупроводниковые квантовые наноструктуры и сверхрешётки	160

5.1. Введение	160
5.2. Структуры полевых МОП-транзисторов (MOSFET)	161
5.3. Гетеропереходы	166
5.3.1. Гетеропереходы с модулированным легированием	166
5.3.2. Напряжённые гетероструктуры на основе SiGe	170
5.4. Квантовые ямы	172
5.4.1. Модулированно-легированные квантовые ямы	172
5.4.2. Множественные квантовые ямы (MQW)	174
5.5. Сверхрешётки	177
5.5.1. Концепция сверхрешёток	177
5.5.2. Модель сверхрешётки Кронига-Пенни. Расщепление зон	178
5.5.3. Приближение сильной связи в теории сверхрешёток	184
5.5.4. Сверхрешётки типа nipi	187
Литература
Дополнительная литература	190
Задачи и упражнения	190

Глава 6. Процессы переноса в наноструктурах в электрических полях	192

6.1. Введение
6.2. Продольный перенос	193
6.2.1. Механизмы рассеяния электронов	193
6.2.2. Экспериментальные данные по продольному переносу	197
6.2.3. Продольный перенос горячих электронов	200
6.3. Поперечный перенос	203
6.3.1. Резонансное туннелирование	204
6.3.2. Влияние поперечных электрических полей на свойства
сверхрешёток	206
6.4. Квантовый перенос в наноструктурах	212
6.4.1. Квантовая проводимость. Формула Ландауэра	213
6.4.2. Формула Ландауэра-Бюттикера для квантового переноса
в многозондовых структурах	218
6.4.3. Кулоновская блокада	220
Литература	224
Дополнительная литература	225
Задачи и упражнения	225

Глава 7. Перенос в магнитных полях и квантовый эффект Холла	229

7.1. Введение	229
7.2. Воздействие магнитного поля на кристаллы	231
7.3. Поведение систем пониженной размерности в магнитных полях	233
7.4. Плотность состояний двумерных систем в магнитных полях	234
7.5. Эффект Аронова-Бома	236
7.6. Эффект Шубникова-де Гааза	239
7.7. Квантовый эффект Холла	242
7.7.1. Экспериментальные данные и элементарная теория
целочисленного квантового эффекта Холла (IQHE)	242
7.7.2. Краевые состояния и IQHE	244
7.7.3. Протяжённые и локализованные состояния	247
7.7.4. Использование квантового эффекта Холла (IQHE) в метрологии	249
7.7.5. Дробный квантовый эффект Холла (FQHE)	251
Литература	254
Дополнительная литература	255
Задачи и упражнения	255

Глава 8. Оптические и электрооптические процессы в квантовых гетероструктурах	258

8.1. Введение	258
8.2. Оптические свойства квантовых ям и сверхрешёток	259
8.3. Оптические характеристики квантовых точек и нанокристаллов	265
8.3.1. Методы выращивания кристаллов. Самоорганизация квантовых
точек	265
8.3.2. Оптические свойства	268
8.4. Электрооптические эффекты в квантовых точках. Эффект
квантово-размерный Штарка	277
8.5. Электрооптические эффекты в сверхрешётках. Лестницы Штарка
и осцилляции Блоха	282
Литература	288
Дополнительная литература	289
Задачи и упражнения	289

Глава 9. Электронные приборы на наноструктурах	292

9.1. Введение	292
9.2. Модуляционно-легированные полевые транзисторы (MODFET)	295
9.3. Биполярные транзисторы на гетеропереходах	298
9.4. Резонансный туннельный эффект	302
9.5. Транзисторы на горячих электронах	307
9.6. Транзисторы с резонансным туннелированием	311
9.7. Одноэлектронные транзисторы	314
Литература	319
Дополнительная литература	319
Задачи и упражнения	319

Глава 10. Оптоэлектронные устройства на основе наноструктур	322

10.1. Введение	322
10.2. Лазеры на полупроводниковых гетероструктурах	323
10.3. Лазеры на полупроводниковых квантовых ямах	327
10.4. Поверхностные лазеры с вертикальным резонатором (VCSEL)	332
10.5. Лазеры на напряжённых структурах с квантовыми ямами	335
10.6. Лазеры на квантовых точках	338
10.7. Фотодетекторы на квантовых ямах и сверхрешётках	343
10.7.1. Фотодетекторы на подзонах квантовых ям	343
10.7.2. Лавинные фотодетекторы на сверхрешётках	345
10.8. Модуляторы на квантовых ямах	346
Литература	349
Дополнительная литература	350
Задачи и упражнения	350

Дополнение. Метрологический и стандартизационный базис нанотехнологий	353

Книги на ту же тему

Проектирование радиоустройств на основе нанотехнологий, Исмаил М., де Лера Гонзалес Д. Р., ред., 2012
Основы технологий и применение наноматериалов, Колмаков А. Г., Баринов С. М., Алымов М. И., 2012
Нанотехнологии в микроэлектронике, Агеев О. А., Коноплёв Б. Г., ред., 2019
Нанотехнологии. — 2-е изд., доп., Пул Ч., Оуэнс Ф., 2005
Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований, 2002
Полимерные нанокомпозиты: многообразие структурных форм и приложений, Микитаев А. К., Козлов Г. В., Заиков Г. Е., 2009
Новые углеродные наноматериалы: получение, исследование, перспективы применения, Сладкова Т. А., сост., 2013
Углеродная фотоника, Конов В. И., ред., 2017
Биологически активные нанопорошки железа, Коваленко Л. В., Фолманис Г. Э., 2006
Золотые наночастицы: синтез, свойства, биомедицинское применение, Дыкман Л. А., Богатырев В. А., Щёголев С Ю., Хлебцов Н. Г., 2008
Труды ФТИАН; Т. 20. Квантовые компьютеры, микро- и наноэлектроника: физика, технология, диагностика и моделирование, Орликовский А. А., ред., 2009
Труды ФТИАН; Т. 18. Квантовые компьютеры, микро- и наноэлектроника: физика, технология, диагностика и моделирование, 2005
Квантовые сильнокоррелированные системы: современные численные методы: Учебное пособие, Кашурников В. А., Красавин А. В., 2007
Линейные измерения микрометрового и нанометрового диапазонов в микроэлектронике и нанотехнологии, 2006
Квантовая теория явлений электронного переноса в кристаллических полупроводниках, Зырянов П. С., Клингер М. И., 1976
Электрооптические кристаллы, Сонин А. С., Василевская А. С., 1971
Теория экситонов, Нокс Р., 1966
Распад электронных возбуждений с образованием дефектов в твёрдых телах, Лущик Ч. Б., Лущик А. Ч., 1989
Статистическое взаимодействие электронов и дефектов в полупроводниках, Винецкий В. Л., Холодарь Г. А., 1969
Электроны и фононы в ограниченных полупроводниках, Басс Ф. Г., Бочков В. С, Гуревич Ю. Г., 1984
Физика фононов, Рейсленд Д., 1975
Неравновесные приповерхностные процессы в полупроводниках и полупроводниковых приборах, Зуев В. А., Саченко А. В., Толпыго К. Б., 1977
Лекции по физике твёрдого тела: Принципы строения, реальная структура, фазовые превращения, Жданов Г. С., Хунджуа А. Г., 1988
Электроны и фононы в металлах: Учебное пособие. — 2-е изд., перераб. и доп., Брандт Н. Б., Чудинов С. М., 1990
Высокочастотные свойства полупроводников со сверхрешётками, Басс Ф. Г., Булгаков А. А., Тетервов А. П., 1989
Квантовая механика, Бете Г., 1965
Современная квантовая химия. В 2-х томах (комплект из 2 книг), 1968
Квантовая теория твёрдых тел, Пайерлс Р., 1956
Квантовая механика. — Изд. 2-е перераб., Давыдов А. С., 1973
Квантовая механика и квантовая химия, Степанов Н. Ф., 2001
Современная теория твёрдого тела, Зейтц Ф., 1949
Оптические процессы в полупроводниках, Панков Ж., 1973
Оптические свойства полупроводников в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, Тауц Я., 1967
Субмиллиметровая спектроскопия коллективных и связанных состояний носителей тока в полупроводниках, Мурзин В. Н., 1985
Флуктуационные явления в полупроводниках, Ван-дер-Зил А., 1961
Нелинейные свойства твёрдых тел, 1972
Интегральная оптика: Теория и технология, Хансперджер Р., 1985
Элементы оптоэлектроники, Свечников С. В., 1971
Оптические вычисления, Арратун Р., ред., 1993
Физика СВЧ вакуумно-плазменных нанотехнологий, Яфаров Р. К., 2009

elapsed time 0.021 sec

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему