Mesoscopic Physics and Electronics

ترکیب فناوری لیتوگرافی و ساختار ناهمسان نیمه هادی باعث تولید سیم های کوانتومی، نقاط کوانتومی، پاد نقطه، کنتاکت های نقطه کوانتومی و غیره شده است. در چنین ساختارهای کوانتومی، پدیده های جدیدی در انتقال الکترون در دماهای پایین مشاهده شده است. کوانتیزاسیون رسانایی به دلیل حرکت الکترون بالستیک، نوسانات رسانایی جهانی به دلیل اثرات تداخل کوانتومی، و تونل زنی تک الکترونی به دلیل گسسته بودن بار الکترونیکی. آنها موضوعات چالش برانگیز مهمی از دیدگاه فیزیک بنیادی ارائه کرده اند و کاربردهای دستگاهی احتمالی آنها به طور فعال دنبال می شود. انتظار می‌رود که سیم‌ها و نقاط کوانتومی نیز بتوانند دستگاه‌های نوری مانند لیزر را به میزان قابل توجهی بهبود بخشند. این کتاب مروری کلی در مورد موضوعات مختلف فیزیک محض، فیزیک دستگاه و تحقیقات مواد در مورد چنین ساختارهای کوانتومی ارائه می‌کند که با معرفی کلی فیزیک سیستم‌های مزوسکوپی شروع می‌شود.

The combination of the lithography technology and the semiconductor heterostructure has produced quantum wires, quantum dots, antidots, quantum point contacts, etc. In such quantum structures, various new phenomena have been observed in the electron transport at low temperatures, such as conductance quantization due to the ballistic electron motion, universal conductance fluctuations due to quantum interference effects, and single-electron tunneling due to the discreteness of the electronic charge. They have provided challenging subjects important from the point of view of fundamental physics, and their possible device applications are actively pursued. Quantum wires and dots are expected also to be able to significantly improve optical devices such as lasers. This book provides general reviews on various subjects of pure physics, device physics, and materials research concerning such quantum structures, starting with a general introduction of physics of mesoscopic systems.