Low-Dimensional Semiconductors

Low-Dimensional Semiconductors

Von M. J. Kelly.
Clarendon Press, Oxford 1995. XVIII+546 S., Hardback, £ 65.-, ISBN 0-19-851781-5; Paperback,
ISBN 0-19-851780-7

Dieses Buch ist laut Vorwort zu Lehrzwecken entstanden. Es entstand aus einer Reihe von Vorlesungen des Autors und zielt ganz bewußt und hervorragend didaktisch organisiert auf studentische Leser ab.

Gleichsam einem roten Faden folgend, beginnt Kelly mit einer kurzen Erinnerung an die Halbleiterphysik in drei Dimensionen. Die Eigenschaften von Volumenhalbleitern sowie die Physik und Herstellungsmethoden von III-V-Halbleiterheterostrukturen werden in den ersten drei Kapiteln resümiert und leiten so auf das eigentliche Thema des Buches über: die Physik niedrigdimensionaler Halbleitersysteme. Nach einem Überblick über zwei- und eindimensionale Elektronensysteme werden speziellere Probleme wie Effekte mit heißen Elektronen und Tunnelphänomene eingeführt, um dann die Physik künstlich realisierter Bandstrukturen in Halbleiterübergittern sowie die Eigenschaften von Quantentöpfen, -drähten und -punkten detailliert zu behandeln.

Nach Bereitstellung dieses Rüstzeugs wendet sich der Autor modernen Themen der aktuellen Forschung zu: Mesoskopische Phänomene wie die Coulomb-Blockade, die Möglichkeiten des "band-gap-engineering" durch die Verwendung exotischer Materialkombinationen und die Physik von Silizium-Germanium-Heterostrukturen werden in drei übersichtlichen und teilweise auch in die Zukunft schauenden Kapiteln dargestellt. Vier Abschnitte über reale "devices" stellen den Bezug zur modernen Halbleiterelektronik her. Sorgfältig werden die besonderen Eigenschaften auf niedrig-dimensionalen Halbleitersystemen beruhender Bauelemente erarbeitet und auf mögliche Anwendungen hin diskutiert. Dabei legt der Autor großen Wert auf die Besonderheiten, die sich jeweils durch die Reduktion der Dimensionalität ergeben.

Zwei abschließende Kapitel ("Towards 2000" und "Radical alternatives") fordern den Einsteiger geradezu dazu auf, sich eingehender mit diesem hochaktuellen und interessanten Gebiet der Festkörperphysik zu beschäftigen - die Intention des Autors, durch das Buch zu motivieren, wird hier besonders deutlich.

Leider wird im laufenden Text wohl mit Rücksicht auf die Lesbarkeit die theoretische Behandlung der jeweiligen Phänomene sehr knapp gehalten, es fehlt jedoch nie der Hinweis auf eine detaillierte Darstellung in der Literatur. Die einzelnen Kapitel sind jeweils durch eine hervorragende Referenzliste von Originalarbeiten abgeschlossen, im Anhang wird weiterführende und ergänzende Literatur zusammengestellt.

Zusammenfassend stellt das Buch einen hervorragenden, leicht lesbaren Einstieg in die niedrigdimensionale Halbleiterphysik dar. Es kann sowohl Studenten und Dozenten dieses Gebietes als auch dem "interessierten Leser" nur nachdrücklich empfohlen werden.

A. Wixforth, München

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