低维半导体物理

作者:彭英才，赵新为，傅广生

页数:279

出版时间:2011-6

价格:35.00元

isbn号码:9787118074949

具体描述

低维半导体物理是现代半导体物理和凝聚态物理的重要组成部

分，蕴藏着丰富的科学内涵。它的主要研究对象是各种低维半导体材

料与结构的电子性质，在电场、光照与磁场作用下的物理性质。彭英才编

著的《低维半导体物理》

主要介绍了半导体超晶格与量子阱、量子线、量子点与纳米晶粒等低

维体系的能带特征、电子状态、量子效应、输运性质、光学性质和磁学

性质等。

《低维半导体物理》可作为普通高等学校相关专业博士研究生、硕士

研究生的教

材，也可供高年级本科生和相关领域的科技工作者参考阅读。

用户评价

《低维半导体物理》这个书名，对我而言，不仅仅是一个学术术语的堆砌，更像是一种对“极限”和“创新”的探索。我一直对那些挑战我们现有认知的科学领域抱有浓厚的兴趣，而当半导体材料的维度被压缩到极致时，其表现出的奇异物理现象无疑是最具吸引力的。我非常希望书中能够深入剖析量子限制效应（Quantum Confinement Effect）的根源，是如何从根本上改变了电子在材料中的运动自由度，并由此引发了一系列前所未有的物理特性。例如，我期待书中能够详细介绍如何通过控制材料的厚度、宽度或直径，来精确调控其电子能带结构，从而实现对光学吸收和发光波长的精准控制，这对于开发下一代显示技术和固态照明具有何等重要的意义？书中是否会涉及诸如二维电子气（2DEG）的形成机制，以及这种存在于二维平面上的高迁移率载流子在传感器和高速电子器件中的独特应用？我特别想了解书中是如何阐述单层（Monolayer）和少层（Few-layer）二维材料，如氮化硼（h-BN）和二硫化钼（MoS2）的独特光学和电学特性，以及如何通过“堆叠”这些原子层厚的材料，构建出具有新颖功能的异质结器件？这本书在我眼中，是一本探索“微”之极致所能带来的“大”变革的指南，我渴望从中获得理解这些前沿技术所需的知识和灵感。

《低维半导体物理》这本书的书名，在我看来，就好像是打开了一扇通往微观世界奇妙景象的大门。我对那些当物质尺度被极大压缩后，所产生的与宏观世界截然不同的物理现象一直充满着好奇。我非常期待书中能够深入剖析量子限制效应（Quantum Confinement Effect）的物理根源，它如何通过限制载流子的运动自由度，来改变材料的能带结构，并由此带来诸如能级离散化、载流子散射机制改变等一系列重要影响。我希望书中能够详细介绍零维、一维和二维半导体结构（如量子点、量子线和量子阱）的特性，特别是量子点为何能实现精准的颜色调控，以及它们在固态照明、量子计算等领域的应用前景。书中是否会涉及一些前沿的低维半导体材料，例如单层或少层石墨烯（Graphene）及其优异的导电性能，以及过渡金属硫族化合物（TMDs）如MoS2，它们在构建下一代高性能、低功耗电子器件方面的巨大潜力？我特别想了解书中是如何阐述这些低维材料的制备方法，以及如何通过巧妙的器件设计来充分发挥它们的独特物理优势。这本书对我而言，是一本关于如何“化繁为简”，利用微观世界的精妙规则来创造非凡技术的指南，我期待从中获得深刻的启示。

这本书的书名《低维半导体物理》一下子就吸引了我，因为我一直对半导体材料在微纳尺度下的奇特行为充满好奇。想象一下，当半导体材料的尺寸被压缩到纳米级别，甚至只有一个原子的厚度时，那些原本在宏观世界里理所当然的物理规律会发生怎样的颠覆？这本书似乎就是为解答这些疑问而生。我特别期待书中能够详细阐述量子限制效应是如何深刻影响电子的能级结构，以及由此带来的诸如量子阱、量子线和量子点等低维结构的独特光学和电学性质。例如，量子点的发光颜色如何随着其尺寸的变化而精确调控，这简直就像是在操纵微观世界的颜料盘。另外，我非常想知道书中是如何解释载流子在低维结构中的输运机制，它们是否会像在三维空间中那样自由移动，还是会被束缚在特定的维度中，产生不同寻常的散射行为？书中会不会涉及范德瓦尔斯异质结的制备和表征，以及这种人造材料在电子器件中的应用前景？比如，通过巧妙堆叠不同的二维材料，我们是否能够创造出具有全新功能的电子元件，例如超高迁移率晶体管或者高性能光电器件？我对书中可能包含的理论模型和计算方法也充满期待，希望能够借此深入理解这些现象背后的微观机制，甚至能够学习到如何利用这些知识来设计和优化新型的半导体器件。总而言之，这本书在我心中，是一扇通往微观世界奇妙旅程的大门，我迫不及待地想踏入其中，探索低维半导体物理的无限可能。

《低维半导体物理》这本书的书名，一下子就勾起了我对微观世界里那些“反常”现象的好奇心。在我的认知里，很多宏观世界的规律在缩小尺度后就会失效，而半导体材料在这方面表现尤为明显。我非常期待书中能够详细阐述量子限制效应（Quantum Confinement Effect）是如何从根本上改变了半导体材料的能带结构，比如其态密度（Density of States）的变化，以及这如何影响到材料的光学吸收和发射特性。我希望书中能够深入介绍零维（量子点）、一维（量子线）和二维（量子阱）半导体结构的电子传输和光学性质，特别是量子点为何能够呈现出优异的发光效率和可调谐的发射波长，以及它们在LEDs、激光器和生物标记等领域的应用。书中是否会探讨一些现代低维半导体材料的制备技术，例如通过分子束外延（MBE）或化学气相沉积（CVD）来生长高质量的量子阱结构，或者通过机械剥离或化学合成来制备二维材料？我尤其关注书中对于诸如石墨烯（Graphene）和二硫化钼（MoS2）等新型二维材料的研究，它们的独特电子特性和在高性能晶体管、光电探测器以及柔性电子器件中的应用潜力。这本书对我而言，不仅仅是对物理现象的探索，更是对未来电子器件设计和制造理念的启迪，我迫切地想从中学习到相关的知识和技术。

《低维半导体物理》这个书名，让我联想到了那些在微观世界里发生的、颠覆我们日常认知的物理现象。当材料的尺寸被压缩到极低维度时，量子力学的规则便开始施加影响，这正是吸引我去深入了解的地方。我非常期待书中能够详细解释量子限制效应（Quantum Confinement Effect）如何作用于半导体材料，并由此产生的诸如能级离散化、态密度改变等关键物理概念。我特别想知道书中是如何阐述量子阱（Quantum Wells）、量子线（Quantum Wires）和量子点（Quantum Dots）这三种典型低维结构的电子和光学性质，例如，量子点为何能呈现出独特的荧光现象，以及如何通过控制其尺寸来调节发光颜色？此外，书中是否会涉及一些现代低维半导体材料的制备和表征技术，比如化学气相沉积（CVD）或原子层沉积（ALD）在制备高质量二维材料中的作用，以及如何通过扫描隧道显微镜（STM）或原子力显微镜（AFM）来观察和表征这些纳米结构？我希望这本书能够深入探讨低维半导体在实际应用中的进展，例如在高效LEDs、激光器、光电探测器以及未来的量子计算和量子通信领域，它们将扮演怎样的角色？这本书在我心中，是一扇开启微观世界奥秘的窗户，充满了知识的宝藏和创新的火花，我渴望从中汲取力量，理解并探索这些前沿技术。

我对《低维半导体物理》这本书的兴趣，源自于对“极限”与“创新”之间关系的深刻认知。当半导体材料的尺寸被压缩到纳米尺度，甚至只有一个原子厚度时，量子力学的效应便开始占据主导地位，这无疑是物理学中最迷人的前沿之一。我期待书中能够详细解释量子限制效应（Quantum Confinement Effect）是如何从根本上改变了半导体材料的能带结构，从而带来诸如态密度（Density of States）的改变和激子（Excitons）行为的特殊性。我特别想了解书中是如何介绍零维（量子点）、一维（量子线）和二维（量子阱）半导体结构的电子和光学性质，例如量子点为何能呈现出独特的、与尺寸相关的荧光特性，以及它们在显示技术、生物传感器等领域的应用。书中是否会深入探讨诸如石墨烯（Graphene）、黑磷（Black Phosphorus）以及二维过渡金属硫族化合物（TMDs）等新型低维材料的制备方法、结构特点以及它们在高性能晶体管、光电探测器和柔性电子器件等领域的最新研究进展？我希望这本书能够深入浅出地解析这些复杂概念，并为我打开一扇理解和探索未来电子科技发展方向的窗口，其潜在的应用前景让我充满期待。

《低维半导体物理》这本书的书名，虽然听起来很专业，但它勾起的我学习兴趣，恰恰在于“低维”这两个字所蕴含的“精巧”与“特别”。在我的认知里，高维度的世界我们已经足够熟悉，而当维度被“削减”，物质的性质会发生多么令人惊叹的变化，这是最能激发探索欲的。我希望这本书能够从最基础的概念入手，比如什么是“维”，在半导体物理语境下，“低维”又是如何被精确定义的，是空间上的限制，还是能级上的表现？书中是否会深入剖析量子囚禁（Quantum Confinement）这一核心概念，并详细解释它如何重塑了电子的动量空间和能量分布，从而导致了例如态密度（Density of States）的改变，进而影响到材料的光学吸收和发射谱？我对书中的一些具体例子非常感兴趣，比如石墨烯（Graphene）和过渡金属硫族化合物（Transition Metal Dichalcogenides, TMDs）这类二维材料，它们在室温下就展现出接近自由电子的迁移率，这对于构建下一代高速电子器件具有何等重要的意义？书中是否会详细介绍制备这些低维材料的方法，无论是外延生长、机械剥离还是化学合成，以及它们在结构、纯度和性能上的差异？更重要的是，我希望能够了解到这些低维材料在实际应用中的进展，例如在场效应晶体管（FETs）、光电探测器、LEDs，甚至是一些更具科幻色彩的应用，比如量子计算中的 qubit。这本书对我来说，不仅仅是一本教科书，更像是一份通往未来电子世界的技术蓝图，充满了启发和可能性。

我之所以对《低维半导体物理》这本书感到特别着迷，是因为它触及了我一直以来对“尺度”与“性质”之间关系的深刻思考。我们知道，宏观物体遵循着我们熟悉的经典物理规律，但当我们将视角拉近，进入微观世界，尤其是被限制在极低维度时，量子力学的效应便开始占据主导。我非常期待书中能够详细阐述量子力学如何在低维半导体中“现身”，比如量子隧穿效应（Quantum Tunneling）在这些材料中的表现，以及它如何影响器件的漏电流和开关特性。书中是否会深入探讨量子阱（Quantum Wells）、量子线（Quantum Wires）和量子点（Quantum Dots）这三种典型的低维结构，并对比它们在电子和光学性质上的异同？例如，量子点作为零维结构，其离散的能级结构是如何实现的，以及这种离散性能如何被用于构建高效的发光器件或者传感器？我特别希望书中能够涉及一些现代半导体器件的原理，比如高性能的金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFETs）中，栅介质的超薄化所带来的量子限制效应，以及新型二维材料如黑磷（Black Phosphorus）的制备和应用，它在垂直方向上的独特电子传输特性是否会成为未来三维集成电路的关键？这本书对我来说，不仅仅是了解一种物理现象，更是学习如何利用这些微观世界的“特殊技能”来创造出更强大、更高效的电子产品，其潜在的应用前景让我充满期待。

我选择《低维半导体物理》这本书，很大程度上是被它所指向的那个“小”而“精”的微观世界所吸引。在宏观世界里，许多物理现象都司空见惯，但当我们把半导体材料的尺寸缩小到纳米甚至原子级别时，量子力学的奇妙效应便开始显现，这对我来说充满了未知的吸引力。我非常期待书中能够系统地介绍低维半导体结构的分类，例如零维的量子点（Quantum Dots）、一维的量子线（Quantum Wires）和二维的量子阱（Quantum Wells），并深入阐述它们在电子能级结构上的显著差异。特别是，我希望能够理解量子限制效应（Quantum Confinement Effect）是如何产生这些离散或准连续的能级，并由此如何影响材料的光学吸收和发射特性，比如量子点为何能发出不同颜色的光？书中是否会探讨一些在低维材料中常见的载流子输运现象，例如电子在边界处的散射、陷阱态以及不同维度下的行为差异？我特别关注书中对新型低维材料的介绍，例如石墨烯（Graphene）的零带隙特性以及其在纳米电子学和光电子学领域的应用潜力，还有过渡金属硫化物（TMDs）如MoS2和WSe2，它们具有的层状结构和本征带隙，使其成为构建高性能场效应晶体管和发光器件的理想材料。这本书在我看来，是通往未来高性能、低功耗电子器件的关键钥匙，我期待能从中获得前沿的知识和深刻的理解。

我之所以对《低维半导体物理》这本书产生浓厚兴趣，是因为它似乎触及了物理学中最令人着迷的领域之一：尺度效应。我们知道，当物质的尺寸被压缩到微观甚至原子级别时，其宏观属性会发生根本性的改变，而半导体材料在这种变化中表现出的特性尤为突出。我非常期待书中能够深入剖析量子限制效应（Quantum Confinement Effect）的物理机制，它如何影响电子的能量和动量分布，并导致了例如能带展宽、局域化以及量子囚禁（Quantum Confinement）等现象的产生。书中是否会详细介绍零维、一维和二维半导体结构（如量子点、量子线和量子阱）的独特电子和光学特性，例如量子点的荧光性质与尺寸的强关联性，以及它们在生物成像和显示技术中的应用？我特别想了解书中是如何阐述如石墨烯（Graphene）和二维过渡金属硫化物（TMDs）等新型低维材料，它们的制备方法、结构特点以及在场效应晶体管、光电子器件和传感器等领域的最新研究进展。这本书对我来说，不仅仅是一本介绍物理概念的读物，更是一份理解和驱动未来电子产业革新的重要技术指南，我期待能从中获得前沿的洞察和启发。