第一篇 半导体超晶格材料 1
第一章 超晶格物理基础 1
1.1 超晶格的定义 1
1.2 半导体能带结构的特征及超晶格类型 2
1.3 超晶格的电子状态特征参数 5
1.4 单一势阱中的电子状态 5
1.5 子能带的形成 8
1.6 超晶格中的电子状态 9
1.7 超晶格的光学性质 11
1.8 GaAs/AlGaAs超晶格的吸收谱 15
1.9 超晶格中的掺杂 16
第二章 超晶格器件的基础 19
2.1 GaAs/AlGaAs的子能带结构 19
2.2 子能带能谱 22
2.3 GaAs/AlGaAs的电导 24
第三章 量子霍耳效应 27
3.1 半导体超晶格中的Shubnikov—de Haas效应 27
3.2 异质结界面二维电子气的安德森局部化 32
3.3 量子霍耳效应的分析和观察 32
3.4 分数量子霍耳效应 39
第四章 超晶格中的光现象 40
4.1 发光波长与量子阱宽LW的关系 40
4.2 窄发光半宽度 42
4.3 杂质效应和反Burstein漂移 43
4.4 室温激子 46
4.5 折射率与超晶格结构关系 49
4.6 单原子层超晶格的光学特性 50
4.7 能带交叉效应 52
第五章 各种类型的半导体超晶格材料 53
5.1 组分超晶格 53
5.2 多维超晶格 58
5.3 应变超晶格 60
5.4 掺杂超晶格 67
5.5 非晶态超晶格 69
5.6 破坏超晶格结构的因素 71
第二篇 半导体超晶格材料制备 72
第六章 超晶格结构的设计 72
6.1 设计方法 72
6.2 基础理论 74
6.3 固溶体的设计 74
6.4 异质结构的设计 77
6.5 超晶格设计 79
第七章 分子束外延法（MBE） 82
7.1 MBE装置 84
7.2 MBE生长 86
7.3 MBE膜的特性 93
7.4 超晶格的制备 96
第八章 金属有机物化学气相外延生长 100
8.1 MOVPE法的原理 100
8.2 MOVPE层的纯度 105
8.3 MOVPE多层生长 110
8.4 InP系列超晶格、量子阱结构的生长 114
8.5 MOVPE最近的进展情况 117
第九章 气体源分子束及其他处延生长技术 118
9.1 利用V族气体源的MBE 118
9.2 MOMBE 122
9.3 气体源掺杂剂 126
9.4 为何使用气体源 127
9.5 原子层外延（ALE） 130
9.6 热壁处延生长（HWE） 135
9.7 其他制备超晶格技术 140
第十章 超晶格结构的观察与评价 142
10.1 反射高能电子衍射（RHEED） 142
10.2 电子显微镜 143
10.3 X射线衍射 147
10.4 卢瑟福背散射（RBS） 149
10.5 俄歇电子能谱（AES）和二次离子质量分析（SIMS） 152
10.6 X线光电子谱（XPS） 154
第十一章 超晶格中电子的往返运动 158
11.1 布洛赫振动和电磁场的相互作用 158
第三篇 半导体超晶格材料的应用 158
11.2 用波束描述布洛赫振动及量子能级 164
11.3 由布洛赫振动引起的负微分迁移率 169
第十二章 超晶格材料在电子器件方面的应用 181
12.1 GaAs的电子迁移率 181
12.2 调制掺杂GaAs/N-AlGaAs单异质结构 181
12.3 高电子迁移率晶体管（HEMT） 190
12.4 超晶格霍耳器件 192
12.5 其他超晶格电子器件 198
第十三章 超晶格材料在光电器件方面的应用 201
13.1 量子阱激光器的能带结构 201
13.2 量子阱激光器结构及其振荡机理 209
13.3 量子阱激光器的特征 214
13.4 量子阱激光器存在的问题 217
13.5 量子阱激光器的展望 222
13.6 其他超晶格光电器件 224
13.7 非晶态超晶格硅太阳电池 227
第十四章 超薄膜及超晶格结构的发展趋势 229
14.1 量子微观异质结构的物理性质及其研究经过 229
14.2 沿异质结构的电导和超高速晶体管的发展动向 231
14.3 量子阱光电器件的研究动向 233
14.4 新材料的量子微观结构及超晶格 236
14.5 超晶格材料的展望 239
参考文献 242