Transport in Nanostructures
Ferry, Goodnick
Transport in Nanostructures
Von D.K. Ferry u. S.M. Goodnick.
Cambridge Studies in Semiconductor Physics and Microelectronic Engineering: 6, Cambridge University Press, Cambridge 1997. XI + 512 S., hardback,
ISBN 0-521-46141-3
Nanostrukturen oder mesoskopische Systeme sind ein aktueller Forschungsgegenstand der modernen Festkörperphysik. Das betrifft sowohl Grundlagenaspekte als auch die Anwendung in elektronischen Bauelementen. Das vorliegende Buch konzentriert sich im wesentlichen auf elektronische Transporterscheinungen in Halbleiter-Nanostrukturen und versucht, wichtige Experimente gemeinsam mit theoretischen Zugängen zu deren Beschreibung im gegenwärtigen Verständnis darzustellen.
Nach einer Übersicht über die hauptsächlichen physikalischen Effekte folgt zunächst eine Einführung in die Physik niedrigdimensionaler Systeme. In den folgenden Abschnitten sind durchaus die Vorlieben der Autoren erkennbar. Behandelt werden Tunnelprozesse durch Barrierenstrukturen und Transport in Elektronen-Wellenleitern, Einzelelektronenphänome im Transport durch Quantenpunkte und der Transport in lateralen Übergittern, schwache Lokalisierung und universelle Leitwertfluktuationen in diffusiven Systemen sowie Fluktuationen in Quantenpunkten im ballistischen Regime, die Zerstörung der Phasenkohärenz der Elektronen bei endlichen Temperaturen und schließlich Transporteffekte in mesoskopischen Systemen im starken Nichtgleichgewicht. Das theoretische Handwerkszeug in Form der Technik der Greenschen Funktionen wird nicht systematisch, sondern nach Bedarf in den einzelnen Kapiteln eingeführt. Das macht ein gewisses Vorwissen wünschenswert, aber nicht unbedingt notwendig.
Die Einführung in die Thematik im zweiten Kapitel ist recht ausführlich und auch für Studenten höherer Semester geeignet. Aufgrund des behandelten weiten Spektrums an Phänomenen bietet sich das Buch dazu an, eine Übersicht über die Thematik des Elektronentransports in Nanostrukturen zu gewinnen. Die Breite hat jedoch auch ihren Preis. Verschiedene Themen werden recht knapp abgehandelt, und teilweise beschränken sich die Autoren auf eigene Ergebnisse. Darüber hinaus wird auf Originalliteratur verwiesen, deren Auswahl leider nicht immer vollständig ist. Dort, wo Ergebnisse aus der Literatur referiert werden, finden sich gelegentlich kleinere Ungenauigkeiten. Insgesamt ist das Buch nicht immer "aus einem Guß", da verschiedentlich Abschnitte aus der Aufarbeitung jeweils eines bestimmten Originalartikels bestehen.
Dem in der Einleitung formulierten Anspruch auf Lehrbuchform mit einer in sich geschlossenen, systematischen Darstellung der Theorie zu Beschreibung der Vielzahl von Experimenten wird das Buch aus den oben genannten Gründen nicht vollständig gerecht. Es enthält jedoch eine Fülle lesenswerten Materials und spiegelt so den gegenwärtigen Stand der Forschung auf diesem keineswegs abgeschlossenen Gebiet wider.
M. Suhrke, Regensburg
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