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《科学专著丛书》序1

本书序1

第1章 概论1

第2章 超晶格电子态理论17

2.1 超晶格电子态17

2.2 异质结界面的带阶21

2.1.1 Harrison的理论22

2.2.2 Tersoff的理论24

2.2.3 自洽界面计算和模型固体理论25

2.2.4 带阶的实验测定33

2.3 超晶格电子态理论41

2.3.1 包络函数模型42

2.3.2 赝势模型56

2.3.3 紧束缚模型71

第3章 半导体量子阱的激子态83

3.1 二维激子的特性83

3.2 退耦近似下量子阱中的激子理论89

3.3 考虑耦合效应量子阱中的激子理论93

3.3.1 准二维激子旋量波函数94

3.3.2 激子结合能96

3.3.3 激子振子强度和光跃迁选择定则99

3.4 电场下量子阱的激子态102

3.5 激子线宽107

第4章 外场下的超晶格112

4.1 电场下的量子阱112

4.2 万尼尔-斯塔克效应123

4.3.1 磁场下电子的半经典运动131

4.3 磁场下的超晶格131

4.3.2 磁场垂直于超晶格界面135

4.3.3 磁场平行于超晶格界面140

4.4 应力下的超晶格146

4.5 应变超晶格的器件应用156

4.5.1 长波长激光器156

4.5.2 光电探测器159

4.5.3 应变层超晶格生长的临界厚度160

第5章 低维超晶格165

5.1 低维超晶格的制造工艺165

5.2 低维超晶格的电子结构171

5.3 低维量子阱和超晶格量子效应的实验观察191

6.1 引言207

第6章 超晶格的晶格振动207

6.1.1 连续弹性模型和超晶格声学声子折叠209

6.1.2 连续介电模型与限制的超晶格光学声子模215

6.2 超晶格声子模式的理论模型223

6.2.1 宏观连续介质模型223

6.2.2 线性链模型225

6.2.3 偶极振子超晶格模型227

6.2.4 实际三维微观计算239

6.3 超晶格中原子-光学声子互作用243

6.3.1 电子-光学声子形变势作用244

6.3.2 电子-LO声子弗勒利希作用246

6.4 超晶格中拉曼散射理论247

6.4.1 选择定则248

6.4.2 激子为中间态的共振拉曼散射254

6.5 超晶格振动谱实验研究与样品特征259

6.5.1 GaAs/AlAs和GaAs/GaAlAs拉曼实验259

6.5.2 其他系统265

6.6 一维量子线的光学声子模式270

第7章 超晶格的杂质态277

7.1 超晶格中的浅施主态277

7.2 量子阱中的浅受主态292

7.3 量子阱中的深能级态308

7.4 δ层掺杂和n-i p-i结构319

第8章 量子阱结构的共振隧穿和超晶格微带输运329

8.1 引言329

8.1.1 量子隧穿基本概念330

8.1.2 超晶格垂直输运基本概念334

8.2 共振隧穿理论337

8.2.1 相干隧穿与传递矩阵方法338

8.2.2 顺序隧穿和巴丁传递哈密顿方法347

8.2.3 空穴隧穿351

8.2.4 不同谷电子间隧穿355

8.2.5 二维至二维电子隧穿358

8.3 隧穿实验中磁场与空间电荷效应362

8.3.1 外磁场下隧穿过程362

8.3.2 空间电荷效应365

8.4 超晶格微带输运375

8.4.1 低场下的微带输运376

8.4.2 强场下的微带输运380

第9章 超晶格的光学性质387

9.1 超晶格中光跃迁概率388

9.2 超晶格的吸收、发光光谱400

9.2.1 激子线形状400

9.2.2 超晶格中的直接和间接跃迁402

9.2.3 导带带内态跃迁404

9.3 超晶格的调制光谱410

9.4 时间分辨光谱419

9.4.1 量子阱中的热载流子弛豫420

9.4.2 量子阱中热电子弛豫的偏振效应427

9.4.3 半导体微结构的隧穿过程432

第10章 超晶格的输运性质441

10.1 二维输运问题441

10.1.1 光学声子散射率444

10.1.2 声学声子散射率446

10.1.3 压电效应产生的散射率448

10.1.4 杂质离子散射率450

10.1.5 迁移率452

10.2 热电子输运问题454

10.2.1 均匀半导体中与时间有关的现象457

10.2.2 与空间有关的输运现象467

10.3 介观系统的输运现象470

10.3.1 点接触的量子化电导率471

10.3.2 金属圆环的阿哈罗诺夫-玻姆效应477

10.3.3 兰道尔-布蒂克理论481

10.3.4 量子干涉现象与器件485

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