Grundlagen der Halbleiterphysik II: Nanostrukturen und niedrigdimensionale Elektronensysteme
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin
Springer Berlin
2021
Springer Spektrum 2021 |
| Edition: | 2. Auflage 2021 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext http://www.springer.com/ Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | 70 Illustrationen 23.5 cm x 15.5 cm |
| ISBN: | 9783662626078 3662626071 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
QUANTENMECHANIK:
NUMERISCHE
METHODEN
.
1
1.1
OHNE
NUMERIK
KOMMT
MAN
NICHT
WEIT
.
1
1.2
NUMERISCHE
BERECHNUNG
VON
ENERGIEZUSTAENDEN
IN
EINER
DIMENSION
.
2
1.3
EIGENZUSTAENDE
IN
ZWEI
DIMENSIONEN
.
5
L4
NUMERISCHE
BERECHNUNG
VON
TRANSMISSIONSKOEFFIZIENTEN
.
9
1.5
DER
TRANSFER-MATRIX-FORMALISMUS
UND
WELLENFUNKTIONEN
.
11
1.6
K||
KANN
GARSTIG
SEIN:
BRECHUNG
MIT
ELEKTRONEN
.
13
1.7
DER
TRANSFER-MATRIX-FORMALISMUS
MIT
BRECHUNG
.
16
1.8
ANWENDUNG:
TUNNELSTROEME
.
18
LITERATUR
.
21
2
ZWEIDIMENSIONALE
ELEKTRONENGASE
.
23
2.1
DIE
NIEDERUNGEN
DER
NIEDRIGDIMENSIONALEN
HALBLEITERPHYSIK
.
23
2.2
2-D-ELEKTRONENGASE
IM
HEMT:
STERNS
MODELL
.
24
2.3
2-D-ENERGIEZUSTAENDE
UND
SELBSTKONSISTENZ
.
28
2.3.1
DIE
POISSON-GLEICHUNG
FUER
STUECKWEISE
KONSTANTE
LADUNGSDICHTEN
.
28
2.3.2
DIE
POISSON-GLEICHUNG
FUER
BELIEBIGE
LADUNGSVERTEILUNGEN
.
30
2.3.3
SELBSTKONSISTENZ
UND
DIE
SCHROEDINGER-GLEICHUNG
.
32
2.4
DAS
2-DEG
IM
NORMALEN
MAGNETFELD
.
34
2.4.1
DIE
ZUSTANDSDICHTE
IM
MAGNETFELD
.
37
2.4.2
SHUBNIKOV-DE-HAAS-EFFEKT
.
39
2.4.3
DER
QUANTEN-HALL-EFFEKT
.
43
2.5
DAS
2-DEG
IM
TRANSVERSALEN
MAGNETFELD
.
46
2.5.1
DICKE
2-D-KANAELE
(T
0)
IN
BJ_~
UND
B||-KONFIGURATION
.
49
2.5.2
DUENNE
2-D-KANAELE
(T
=
0)
IN
B
UND
SS||-KONFIGURATION.
.
50
LITERATUR
.
52
3
TUNNELPROZESSE
IN
RESONANTEN
TUNNELDIODEN
.
55
3.1
TUNNELPROZESSE
BEI
B
=
0
.
55
3.2
TUNNELPROZESSE
IN
B
KONFIGURATION
.
57
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
3.3
TUNNELPROZESSE
IN
B|(-KONFIGURATION
.
58
3.4
SPINTRONIK
IN
RESONANTEN
TUNNELDIODEN
.
60
3.4.1
DER
RASHBA-EFFEKT
IN
RESONANTEN
TUNNELDIODEN
.
60
3.4.2
BESTIMMUNG
DES
RASHBA-PARAMETERS
.
63
3.4.3
WARUM
IST
DER
RASHBA-PARAMETER
SO
GROSS?
.
64
3.5
TUNNELSTROEME
IM
TRANSVERSALEN
MAGNETFELD
.
65
3.5.1
DIE
TMM
IM
TRANSVERSALEN
MAGNETFELD
.
67
3.5.2
VERGLEICH
VON
MODELL
UND
EXPERIMENT
.
69
LITERATUR
.
71
4
EINDIMENSIONALE
ELEKTRONENSYSTEME
.
73
4.1
QUANTENDRAEHTE
UND
NANODRAEHTE:
WAS
BRINGEN
DIE?
.
73
4.2
HERSTELLUNG
VON
QUANTENDRAEHTEN
.
74
4.3
KLASSISCHE
TRANSPORTEFFEKTE
IM
SCHWACHEN
MAGNETFELD
.
78
4.4
QUANTENMECHANISCHE
LD-EFFEKTE
.
82
4.4.1
1-D-SYSTEME
IM
STARKEN
MAGNETFELD
.
82
4.4.2
MAGNETOPHONONSTREUUNG
IN
QUANTENDRAEHTEN
.
91
4.5
1-D-EFFEKTE
IN
2-D-ELEKTRONENSY
STERNEN
.
93
4.5.1
BALLISTISCHER
1-D-TRANSPORT
.
93
4.5.2
DER
QUANTEN-HALL-EFFEKT
ALS
1-D-PHAENOMEN
.
95
4.5.3
GRAPHEN:
EIN
ZWEIDIMENSIONALES
1-D-MATERIAL
.
101
4.6
SELBSTORGANISIERTE
QUANTEN-UND
NANODRAEHTE
.
108
4.6.1
KOHLENSTOFF-NANOROEHRCHEN
.
109
4.6.2
HALBLEITER-NANODRAEHTE:
HERSTELLUNG
.
112
4.6.3
BALLISTISCHE
NANODRAHT-TRANSISTOREN
.
114
4.6.4
EIN
PIEZOELEKTRISCHES
NANODRAHT-ARRAY
.
117
4.6.5
THERMOELEKTRISCHE
EFFEKTE
.
117
LITERATUR
.
122
5
NULLDIMENSIONALE
ELEKTRONENGASE
.
127
5.1
TYPISCHE
ANWENDUNGEN
.
127
5.2
SELBSTORGANISIERTE
NANOKRISTALLE
UND
INAS-QUANTENPUNKTE
.
128
5.2.1
SELBSTORGANISIERTE
NANOKRISTALLE
.
128
5.2.2
SELBSTORGANISIERTE
INAS-QUANTENPUNKTE
.
129
5.3
STRUKTURIERTE
QUANTENPUNKTE
.
131
5.3.1
COULOMB-BLOCKADE
.
133
5.3.2
DER
SINGLE-ELECTRON-TRANSISTOR
.
136
5.3.3
ELEKTRONENPUMPEN
ALS
STROMNORMAL
.
142
5.3.4
ELEKTRONENPUMPEN
MIT
KONSTANTEN
BARRIEREN
.
143
5.3.5
ELEKTRONENPUMPEN
MIT
STEUERBAREN
BARRIEREN
.
144
INHALTSVERZEICHNIS
XV
5.3.6
SET-PRAEZISIONSPUMPEN
.
145
5.3.7
DAS
METROLOGY
TRIANGLE
.
147
5.4
DER
AHARONOV-BOHM-EFFEKT
.
147
LITERATUR
.
149
6
QUANTENCOMPUTER
UND
CO
.
151
6.1
ZELLULAERE
QUANTENAUTOMATEN
.
151
6.2
QUANTENCOMPUTER:
BRAUCHT
MAN
DIE
UEBERHAUPT?
.
155
6.2.1
DAS
RSA-KRYPTOSYSTEM
.
156
6.2.2
DER
SHOR-ALGORITHMUS
.
159
6.2.3
DAS
MC
ELIECE-KRYPTOSYSTEM
.
161
LITERATUR
.
163
7
EIN
KURZES
NACHWORT
.
165
STICHWORTVERZEICHNIS
.
167 |
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
1
QUANTENMECHANIK:
NUMERISCHE
METHODEN
.
1
1.1
OHNE
NUMERIK
KOMMT
MAN
NICHT
WEIT
.
1
1.2
NUMERISCHE
BERECHNUNG
VON
ENERGIEZUSTAENDEN
IN
EINER
DIMENSION
.
2
1.3
EIGENZUSTAENDE
IN
ZWEI
DIMENSIONEN
.
5
L4
NUMERISCHE
BERECHNUNG
VON
TRANSMISSIONSKOEFFIZIENTEN
.
9
1.5
DER
TRANSFER-MATRIX-FORMALISMUS
UND
WELLENFUNKTIONEN
.
11
1.6
K||
KANN
GARSTIG
SEIN:
BRECHUNG
MIT
ELEKTRONEN
.
13
1.7
DER
TRANSFER-MATRIX-FORMALISMUS
MIT
BRECHUNG
.
16
1.8
ANWENDUNG:
TUNNELSTROEME
.
18
LITERATUR
.
21
2
ZWEIDIMENSIONALE
ELEKTRONENGASE
.
23
2.1
DIE
NIEDERUNGEN
DER
NIEDRIGDIMENSIONALEN
HALBLEITERPHYSIK
.
23
2.2
2-D-ELEKTRONENGASE
IM
HEMT:
STERNS
MODELL
.
24
2.3
2-D-ENERGIEZUSTAENDE
UND
SELBSTKONSISTENZ
.
28
2.3.1
DIE
POISSON-GLEICHUNG
FUER
STUECKWEISE
KONSTANTE
LADUNGSDICHTEN
.
28
2.3.2
DIE
POISSON-GLEICHUNG
FUER
BELIEBIGE
LADUNGSVERTEILUNGEN
.
30
2.3.3
SELBSTKONSISTENZ
UND
DIE
SCHROEDINGER-GLEICHUNG
.
32
2.4
DAS
2-DEG
IM
NORMALEN
MAGNETFELD
.
34
2.4.1
DIE
ZUSTANDSDICHTE
IM
MAGNETFELD
.
37
2.4.2
SHUBNIKOV-DE-HAAS-EFFEKT
.
39
2.4.3
DER
QUANTEN-HALL-EFFEKT
.
43
2.5
DAS
2-DEG
IM
TRANSVERSALEN
MAGNETFELD
.
46
2.5.1
DICKE
2-D-KANAELE
(T
0)
IN
BJ_~
UND
B||-KONFIGURATION
.
49
2.5.2
DUENNE
2-D-KANAELE
(T
=
0)
IN
B
UND
SS||-KONFIGURATION.
.
50
LITERATUR
.
52
3
TUNNELPROZESSE
IN
RESONANTEN
TUNNELDIODEN
.
55
3.1
TUNNELPROZESSE
BEI
B
=
0
.
55
3.2
TUNNELPROZESSE
IN
B
KONFIGURATION
.
57
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
3.3
TUNNELPROZESSE
IN
B|(-KONFIGURATION
.
58
3.4
SPINTRONIK
IN
RESONANTEN
TUNNELDIODEN
.
60
3.4.1
DER
RASHBA-EFFEKT
IN
RESONANTEN
TUNNELDIODEN
.
60
3.4.2
BESTIMMUNG
DES
RASHBA-PARAMETERS
.
63
3.4.3
WARUM
IST
DER
RASHBA-PARAMETER
SO
GROSS?
.
64
3.5
TUNNELSTROEME
IM
TRANSVERSALEN
MAGNETFELD
.
65
3.5.1
DIE
TMM
IM
TRANSVERSALEN
MAGNETFELD
.
67
3.5.2
VERGLEICH
VON
MODELL
UND
EXPERIMENT
.
69
LITERATUR
.
71
4
EINDIMENSIONALE
ELEKTRONENSYSTEME
.
73
4.1
QUANTENDRAEHTE
UND
NANODRAEHTE:
WAS
BRINGEN
DIE?
.
73
4.2
HERSTELLUNG
VON
QUANTENDRAEHTEN
.
74
4.3
KLASSISCHE
TRANSPORTEFFEKTE
IM
SCHWACHEN
MAGNETFELD
.
78
4.4
QUANTENMECHANISCHE
LD-EFFEKTE
.
82
4.4.1
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IM
STARKEN
MAGNETFELD
.
82
4.4.2
MAGNETOPHONONSTREUUNG
IN
QUANTENDRAEHTEN
.
91
4.5
1-D-EFFEKTE
IN
2-D-ELEKTRONENSY
STERNEN
.
93
4.5.1
BALLISTISCHER
1-D-TRANSPORT
.
93
4.5.2
DER
QUANTEN-HALL-EFFEKT
ALS
1-D-PHAENOMEN
.
95
4.5.3
GRAPHEN:
EIN
ZWEIDIMENSIONALES
1-D-MATERIAL
.
101
4.6
SELBSTORGANISIERTE
QUANTEN-UND
NANODRAEHTE
.
108
4.6.1
KOHLENSTOFF-NANOROEHRCHEN
.
109
4.6.2
HALBLEITER-NANODRAEHTE:
HERSTELLUNG
.
112
4.6.3
BALLISTISCHE
NANODRAHT-TRANSISTOREN
.
114
4.6.4
EIN
PIEZOELEKTRISCHES
NANODRAHT-ARRAY
.
117
4.6.5
THERMOELEKTRISCHE
EFFEKTE
.
117
LITERATUR
.
122
5
NULLDIMENSIONALE
ELEKTRONENGASE
.
127
5.1
TYPISCHE
ANWENDUNGEN
.
127
5.2
SELBSTORGANISIERTE
NANOKRISTALLE
UND
INAS-QUANTENPUNKTE
.
128
5.2.1
SELBSTORGANISIERTE
NANOKRISTALLE
.
128
5.2.2
SELBSTORGANISIERTE
INAS-QUANTENPUNKTE
.
129
5.3
STRUKTURIERTE
QUANTENPUNKTE
.
131
5.3.1
COULOMB-BLOCKADE
.
133
5.3.2
DER
SINGLE-ELECTRON-TRANSISTOR
.
136
5.3.3
ELEKTRONENPUMPEN
ALS
STROMNORMAL
.
142
5.3.4
ELEKTRONENPUMPEN
MIT
KONSTANTEN
BARRIEREN
.
143
5.3.5
ELEKTRONENPUMPEN
MIT
STEUERBAREN
BARRIEREN
.
144
INHALTSVERZEICHNIS
XV
5.3.6
SET-PRAEZISIONSPUMPEN
.
145
5.3.7
DAS
METROLOGY
TRIANGLE
.
147
5.4
DER
AHARONOV-BOHM-EFFEKT
.
147
LITERATUR
.
149
6
QUANTENCOMPUTER
UND
CO
.
151
6.1
ZELLULAERE
QUANTENAUTOMATEN
.
151
6.2
QUANTENCOMPUTER:
BRAUCHT
MAN
DIE
UEBERHAUPT?
.
155
6.2.1
DAS
RSA-KRYPTOSYSTEM
.
156
6.2.2
DER
SHOR-ALGORITHMUS
.
159
6.2.3
DAS
MC
ELIECE-KRYPTOSYSTEM
.
161
LITERATUR
.
163
7
EIN
KURZES
NACHWORT
.
165
STICHWORTVERZEICHNIS
.
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