Excitons in Low-Dimensional Semiconductors: Theory Numerical Methods Applications

نیمه‌هادی‌های کم‌بعد به بخشی حیاتی از فیزیک نیمه‌رساناهای امروزی تبدیل شده‌اند، و اکسیتون‌ها در این سیستم‌ها اجرام ایده‌آلی هستند که مکانیک کوانتومی کتاب درسی را زنده می‌کنند. علاوه بر این، درک نظری آنها برای آزمایش‌ها و دستگاه‌های الکترونیک نوری مهم است. نویسنده نظریه جرم موثر اکسیتون ها را در نیمه هادی های کم بعدی توسعه داده و روش های عددی را برای محاسبه جذب نوری از جمله اندرکنش کولن، هندسه و میدان های خارجی توصیف می کند. این تئوری برای تشدید فانو در نیمه هادی های کم بعدی و شکست زنر در ابرشبکه ها اعمال می شود. با مقایسه نتایج نظری با آزمایش‌ها، این کتاب اساساً مستقل است. این یک رویکرد عملی با مشتقات دقیق، نمونه های کار شده، شکل های گویا، و برنامه های کامپیوتری است. این کتاب به وضوح ساختار یافته است و به عنوان یک کتاب خودآموز یا درسی سطح پیشرفته برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی، مدرسان و محققان ارزشمند خواهد بود.

Low-dimensional semiconductors have become a vital part of today's semiconductor physics, and excitons in these systems are ideal objects that bring textbook quantum mechanics to life. Furthermore, their theoretical understanding is important for experiments and optoelectronic devices. The author develops the effective-mass theory of excitons in low-dimensional semiconductors and describes numerical methods for calculating the optical absorption including Coulomb interaction, geometry, and external fields. The theory is applied to Fano resonances in low-dimensional semiconductors and the Zener breakdown in superlattices. Comparing theoretical results with experiments, the book is essentially self-contained; it is a hands-on approach with detailed derivations, worked examples, illustrative figures, and computer programs. The book is clearly structured and will be valuable as an advanced-level self-study or course book for graduate students, lecturers, and researchers.