低维量子器件物理

低维量子器件是微纳电子技术研究的核心，低维量子器件物理是现代半导体器件物理的一个重组成部分。它的主要研究对象是低维量子器件的设计制作，器件性能与载流子输运动力学等内容。本书主要以异质结双极晶体管、高电子迁移率晶体管、共振隧穿电子器件、单电子器件、量子结构激光器、量子结构红外探测器和量子结构太阳电池为主，比较系统地分析与讨论了它们的工作原理与器件特性，并对自旋电子器件、单分子器件和量子计算机等内容进行了简单介绍。本书可作为高等院校相关专业研究生的专业课教学用书，也可供高年级本科生和相关领域的科技工作者阅读和参考。

序
前言
第1章 绪论
1.1 低维量子器件的发展历史
1.1.1 低维电子输运器件
1.1.2 低维光电子器件
1.2 低维量子器件的未来预测
1.2.1 纳米光子器件
1.2.2 磁性纳米器件
1.2.3 有机纳米器件
1.2.4 量子信息处理器件
参考文献
第2章 低维量子结构的物理性质
2.1 低维量子结构的能带特征
2.1.1 异质结的能带特点
2.1.2 A1xGal-xAs／GaAs调制掺杂异质结
2.1.3 GexSil-x／Si异质结
2.1.4 超晶格的能带结构
2.2 低维量子结构中的电子状态
2.2.1 调制掺杂异质结三角形势阱中的电子状态
2.2.2 二维量子阱中的电子状态
2.2.3 一维量子线中的电子状态
2.2.4 零维量子点中的电子状态
2.3 低维量子结构中的激子状态
2.3.1 量子阱中的激子
2.3.2 量子点中的激子
2.4 低维量子结构中的载流子输运
2.4.1 二维电子气的散射机构
2.4.2 双势垒结构的共振隧穿输运
2.4.3 异质结中热电子的实空间转移
2.4.4 零维体系的库仑阻塞现象
2.5 低维量子体系的光学性质
2.5.1 量子阱中的二维激子特性
2.5.2 量子阱的发光特性
2.5.3 零维体系的量子尺寸效应
参考文献
第3章 异质结双极晶体管
3.1 HBT的器件结构
3.1.1 A1GaAs／GaAs HB
3.1.2 InGaP／GaAs HBT
3.1.3 InGaAs／InP HBT
3.1.4 SiGe／Si HBT
3.2 不同能带形式的HBT
3.2.1 宽带隙发射区HBT
3.2.2 缓变基区HBT
3.2.3 宽带隙集电区HBT
3.3 HBT中的载流子输运过程
3.3.1 宽带隙发射区HBT中的载流子输运
3.3.2 缓变基区HBT中的载流子输运
3.3.3 HBT发射区一基区空间电荷区中的载流子复合
3.3.4 宽带隙集电区HBT中的载流子输运
3.4 HBT的器件特性
3.4.1 电流增益
3.4.2 电流电压特性
3.4.3 频率特性
3.4.4 温度特性
3.5 SiGe／Si HBT的器件性能
参考文献
第4章 高电子迁移率晶体管
4.1 调制掺杂异质结中的二维电子气
4.1.1 2DEG的面密度
4.1.2 2DEG的迁移率
4.2 HEMT的工作特性
4.2.1 阈值电压
4.2.2 跨导
4.2.3 电流一电压特性
4.2.4 电容一电压特性
4.3 高频逻辑HEMlT
4.3.1 低噪声HEMT
4.3.2 大功率：HEMT
4.4 GaN基：HEMT
4.4.1 GaN基异质结中的2DEG
4.4.2 GaN基HEMT的工作特性
4.5 δ掺杂场效应晶体管
参考文献
第5章 共振隧穿电子器件
5.1 不同势垒结构的隧穿特性
5.1.1 单势垒结构的隧穿
5.1.2 双势垒结构的共振隧穿
5.1.3 多势垒结构的顺序共振隧穿
5.2 共振隧穿二极管
5.2.1 RTD的共振隧穿电流密度
5.2.2 RTD的响应速度
5.2.3 结构参数对RTD输运特性的影响
5.3 共振隧穿晶体管
5.3.1 对称双势垒结构RTT
5.3.2 量子阱与超晶格基区RTT
5.3.3 共振隧穿热电子晶体管
5.4 负阻场效应晶体管
5.5 转移电子器件
参考文献
第6章 单电子输运器件
6.1 单电子箱
6.2 单电子和单光子旋转门器件
6.2.1 单电子旋转门器件
6.2.2 单光子旋转门器件
6.3 单电子泵
6.4 单电子存储器
6.4.1 单电子存储器的工作原理
6.4.2 浮栅量子点单电子存储器
6.5 单电子晶体管
6.5.1 SET的工作原理
6.5.2 SET的噪声特性
6.5.3 SET的灵敏度
6.4 电容型SET
6.5.5 电阻型SET
6.5.6 射频SET
6.5.7 单电子CCD
6.6 库仑阻塞测温计
参考文献
第7章 量子结构激光器
7.1 量子阱激光器
7.1.1 量子阱激光器的性能特点
7.1.2 量子阱激光器的结构类型
7.1.3 量子阱激光器的工作原理
7.1.4 量子阱激光器的性能参数
7.1.5 垂直腔面发射量子阱激光器
7.2 量子点激光器
7.2.1 量子点激光器的物理性能
7.2.2 量子点激光器对材料性质的要求
7.2.3 几种典型的量子点激光器
7.2.4 量子点光放大器
7.3 量子级联激光器
7.3.1 QC激光器的物理特性
7.3.2 QC激光器的工作原理
7.3.3 QC激光器的性能参数
7.3.4 几种典型的QC激光器
参考文献
第8章 量子结构红外探测器
8.1 光探测器的性能参数
8.2 pin型光探测器
8.2.1 基本工作原理
8.2.2 光产生电流分析
8.3 雪崩光电探测器
8.3.1 APD的工作原理
8.3.2 各种改进型的APD
8.4 量子阱红外探测器
8.4.1 QWIP的结构类型
8.4.2 QwIP的光谱响应率
8.4.3 QwIP的探测率
8.5 量子点红外探测器
8.5.1 量子点红外探测器的性能
8.5.2 不同类型的量子点红外探测器
8.6 太赫兹单光子探测器
8.6.1 双量子点单光子探测器
……