量子异质结构理论与计算

图书标准信息

• 作者 刘玉敏
• 出版社 北京邮电大学出版社有限公司
• 出版时间 2021-09
• 版次 1
• ISBN 9787563564255
• 定价 96.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 480页
• 字数 636千字

【内容简介】

本书从半导体量子异质结构的晶格失配出发，首先介绍了弹性力学的基本概念和基本理论，并在此基础上讨论了应变量子异质结构应力、应变分布的模型和计算方法。此外，原子势函数法也广泛应用于量子异质结构应力、应变计算，本书对其也做了适当的介绍。本书以位错理论为基础，讨论了异质结构中位错应力、应变分布的有限元计算方法，并以能量平衡判据分析了异质结构中位错产生的临界厚度或临界尺寸。基于能量化，本书分析了热力学平衡条件下量子异质结构的材料组分与形貌、尺寸的相关性。在组分和应变的基础上，本书介绍了能带结构计算的多带k·p理论、量子异质结构中电子结构的计算方法，以及如何采用应变工程的方法调控量子异质结构的生长和光电特性。后本书介绍了腔量子电动力学理论及其在“光学微腔 量子点”系统的应用，并介绍了基于几何投影法设计和优化光学微腔的结构，以提高量子点自发辐射率和辐射光子的捕获率。
  本书可供半导体光电子专业的研究生和高年级本科生使用，或者供从事相关专业的工程技术人员参考。

【作者简介】

刘玉敏，男，教授，博士。2000年毕业于电子科技大学光电子技术专业，同年，考入北京邮电大学攻读硕士和博士学位，2005年毕业后留校任教至今，2006年破格副教授，入选教育部新世纪优秀人才计划。项目情况：主持国家自然科学基金项目4项，北京市自然科学基金项目1项，新世纪优秀人才计划项目1项。参与国家 973 、国家重点研发计划、国家 863计划项目和国家自然科学基金项目十多项。研究兴趣：长期从事纳米光子学方面的研究，特别是在半导体量子异质结构（Quantum Heterostructure）、表面等离激元（surface plasmon polaritons）及表面超构（Metasurface）材料理论与器件应用方面具有深入的研究。近年来，特别关注基于表面等离激元和表面超构材料的纳米光子管理机理研究及在新能源、绿色环保方面的应用。发表在Photonics Research 、Optics Letters、Optics Express, Material Design等国内外重要学术期刊的SCI检索论文150余篇，它引上千次，H-Index>20。

【目录】

章量子异质结构概述

1．1“异质”的理解

1．1．1晶格失配

1．1．2带边失配

1．1．3折率失配

1．1．4热失配

1．1．5介电常数失配

1．2“量子”的理解

1．3量子异质结构的制备

1．4载流子的统计特

1．4．1量子统计分布函数

1．4．2量子态密度

1．4．3半导体中的载流子浓度

本章参文献

第2章应力应变基础

2．1应力与应变的概念

2．1．1位移与应变张量

2．1．2应力张量

2．2应力与应变的关系：广义胡克定律

2．2．1简化下标与劲度矩阵

2．2．2立方晶体的弹常数

2．2．3六角晶体的弹常数

2．3弹各向异

2．4应变能密度

本章参文献

第3章异质结构的应力应变计算

3．1晶格失配

3．2应变量子阱

3．2．1应变分布

3．2．2任意方向外延量子阱薄膜的有效双轴模量

3．2．3量子阱超晶格的应变衡

3．3应变量子线

3．3．1面应变问题

3．3．2量子线应变分布的有限差分法

3．3．3格林函数法

3．3．4有限元法

3．4自组织量子点的应变分布

3．4．1eshelby的inclusion理论

3．4．2格林函数法（各向同）

3．4．3傅里叶空间的格林函数法（各向异）

3．4．4半空间问题的inclusion理论

3．4．5有限差分法

3．4．6有限元法

3．5原子势函数法计算量子点的应变分布

3．5．1stinger-weber势函数

3．5．2价力场势函数

3．5．3tersoff势函数

3．5．4应力应变分布的原子势函数

本章参文献

第4章异质结构中的位错

4．1位错类型与伯格斯矢量

4．1．1基本位错类型

4．1．2伯格斯矢量

4．2位错的应力、应变分布

……

第5章异质外延生长理论与

第6章异质外延半导体纳米结构的组分分布

第7章电子结构计算

第8章量子异质结构应变工程及应用

第9章量子点与微腔相互作用及光学结构设计

附录a四元合金半导体的参数拟合公式

附录b坐标变换与张量变换

附录c弹张量坐标变换数值程序

附录dmathematica弹张量坐标变换数值程序

附录e对坐标的曲线积分和曲面积分

附录f三维量子点形状特征函数的傅里叶变换