纳米半导体技术PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载

纳米半导体技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　绪论1

1.1　纳米半导体材料的定义1

1.2　纳米半导体材料的基本特性2

1.2.1　量子尺寸（约束）效应4

1.2.2　量子隧穿效应5

1.2.3　库仑阻塞效应6

1.2.4　量子干涉效应8

1.2.5　二维电子气和量子霍耳（Hall）效应8

1.3.1　分子束外延（MBE）技术10

1.3　纳米半导体结构材料的制备技术10

1.3.2　金属有机化合物化学气相淀积（MOCVD）技术11

1.3.3　半导体微结构材料生长和精细加工相结合的制备技术12

1.3.4　应变自组装纳米半导体结构生长技术13

1.4　纳米半导体材料的评价技术14

1.4.1　近场光学显微镜14

1.4.2　偏振差分反射光谱技术16

1.4.3　显微拉曼光谱技术18

1.5　纳米半导体量子器件20

1.5.1　纳米半导体电子器件21

1.5.2　纳米半导体光电子器件25

1.6 纳米半导体材料和量子器件研究存在问题和发展趋势31

1.6.1　存在问题31

1.6.2　发展趋势33

参考文献34

第2章　纳米半导体结构材料的制备36

2.1　外延生长基本原理36

2.1.1　晶体的表面结构36

2.1.2　外延生长的理论模型40

2.2.1　分子束外延（MBE）技术54

2.2　外延生长技术54

2.2.2　金属有机化合物化学气相淀积技术（MOCVD）57

2.2.3　气体源分子束外延技术58

2.2.4　原子层外延（ALE）及其他超薄层材料外延技术60

2.3　纳米半导体结构材料的生长制备方法61

2.3.1 量子阱、超晶格材料的生长61

2.3.2 层状异质结构生长和精细加工相结合制备量子线、量子点64

2.3.3　量子线、量子点的化学合成方法66

2.3.4　量子线的MBE直接生长67

2.3.5　应变自组装生长量子点、量子线材料69

2.3.6　VLS技术生长量子线70

2.4　应变自组装In(Ga)As/GaAs量子点的生长原理72

2.4.1　SK转变过程72

2.4.2　量子点生长过程的实验研究79

2.4.3　量子点生长过程的动力学理论86

2.4.4　量子点尺寸分布的热力学平衡理论91

2.4.5　GaAs盖层对量子点形貌的影响95

2.5　量子点的可控生长技术97

2.5.1　迭层量子点的生长98

2.5.2　在高指数面衬底上生长量子点101

2.5.3　在图形化衬底（模板）上生长量子点102

2.5.4　SPM单原子操纵和加工技术107

参考文献109

第3章　纳米半导体材料的评价技术与特性检测111

3.1　纳米半导体材料的评价技术111

3.1.1　透射电子显微分析技术111

3.1.2　扫描探针显微分析技术116

3.1.3　高空间分辨光致发光和电致发光技术118

3.1.4　反射高能电子衍射（RHEED）和X光散射（XRS）121

3.2.1　纳米半导体量子点结构特性研究124

3.2　纳米半导体结构特性的检测124

3.2.2　纳米半导体量子线结构特性研究143

3.2.3　Ge/Si（001）量子点结构特性研究146

参考文献147

第4章　纳米半导体材料的电子能级结构150

4.1　半导体体材料的能带结构150

4.1.1　体材料的能带结构150

4.1.2　有效质量近似151

4.1.3　态密度函数153

4.2.1　无限深方势阱中低维结构的电子态154

4.2　理想低维半导体结构的电子态154

4.2.2　电子在无限深柱形势阱中的运动158

4.2.3　其他势阱中量子点结构的电子态159

4.3　应变自组装In（Ga）As/GaAs量子点的电子态162

参考文献168

第5章　纳米半导体材料的光学性质169

5.1　量子尺寸效应169

5.1.1　量子点发光的特殊温度变化行为172

5.1.2　量子点PL谱的多峰结构176

5.1.3　斯托克斯位移（Stokes shift）181

5.2　单量子点光谱184

5.2.1　量子点激子态的精细结构185

5.2.2　量子点中量子态相干控制194

5.2.3　电报噪声199

5.2.4　光学拉比（Rabi）振荡202

5.2.5　耦合量子点204

5.3　外场作用下量子点的光学性质205

5.3.1 量子限制Stark效应和激子电偶极矩205

5.3.2　磁场作用下的量子点214

5.3.3　量子点的压力光谱225

5.4.1　载流子弛豫：声子瓶颈和俄歇过程227

5.4　量子点中载流子弛豫与声子227

5.4.2　声子模式和拉曼光谱232

5.4.3　拉曼散射干涉现象和量子点空间有序分布237

5.4.4　量子点超晶格结构的热电效应238

5.5 Ⅱ型量子点239

5.6　量子点带内跃迁243

5.7　微腔中量子点的光学性质246

5.7.1　微柱微腔247

5.7.2　微盘249

5.7.3　光子晶体微腔251

参考文献253

第6章　纳米半导体结构材料的电学性质261

6.1　量子点的电学输运性质262

6.1.1　横向输运性质262

6.1.2　垂直隧穿性质265

6.2　磁场中量子点的输运性质——近藤效应267

6.2.1　金属中的近藤效应267

6.2.2　量子点中的近藤效应268

6.3　光谱烧孔效应272

6.3.1　光谱烧孔效应概述272

6.2.3　实验结果272

6.3.2　量子点的光谱烧孔效应274

6.3.3　实验结果275

参考文献277

第7章　量子级联激光器材料与器件279

7.1　半导体激光器发展的简要回顾279

7.2　量子级联激光器的发展现状与趋势280

7.3　量子级联激光器的工作原理283

7.3.1　量子级联激光器的载流子输运285

7.3.2　量子级联激光器的增益和损耗287

7.3.3　量子级联激光器的有源区设计289

7.4　量子级联激光器的结构与特性293

7.4.1　Fabry-Perot（F-P）腔量子级联激光器293

7.4.2　分布反馈量子级联激光器294

7.4.3　微腔型QC激光器296

7.4.4　应变补偿量子级联激光器299

7.5　量子级联激光器的应用300

7.5.1　在中红外的大气痕量探测中的应用301

7.5.2　量子级联激光器的高速工作302

7.6.1　THz QC激光器303

7.6　量子级联激光器研究的新进展303

7.6.2　量子点QC激光器304

7.6.3　光子晶体量子级联激光器304

参考文献306

第8章　半导体纳米器件及其应用308

8.1　量子点激光器308

8.1.1　量子点激光器理论310

8.1.2　量子点激光材料的外延生长313

8.1.3　InAs/GaAs量子点激光器314

8.1.4　其他量子点激光器322

8.2　量子点超辐射发光管328

8.3　量子点红外探测器330

8.4　量子点存储器件335

8.4.1　量子点电荷存储336

8.4.2　光存储器件337

8.5　量子点单光子光源和单光子探测器340

8.6　量子点光放大器和量子点光调制器349

8.7　量子点条形码和生物成像353

8.8 自旋极化量子点发光管356

8.9　库仑阻塞效应和单电子器件359

8.9.1　单隧道结360

8.9.2　量子点双隧道结和单电子晶体管361

8.9.3　单电子存储器365

8.9.4　超高灵敏度静电计367

8.9.5　远红外和亚毫米波单光子探测器369

8.10　量子点网络自动机373

8.10.1 QCA的量子力学描述374

8.10.2　基本电路和元件376

8.10.3　半导体QCA的可能实现方法381

8.10.4　实验结果382

参考文献383