| はじめに vii |
| 序章 ix |
| 第1章 量子力学と量子統計 1 |
| 1.1 波動力学とSchrödinger方程式 1 |
| 1.2 自由粒子 3 |
| 1.3 量子井戸に閉じ込められた粒子 4 |
| 1.4 電荷と電流密度 10 |
| 1.5 演算子と測定 14 |
| 1.6 固有状態の数学的性質 21 |
| 1.7 状態密度 23 |
| 1.8 状態の占有：統計分布関数 32 |
| ＊ 参考文献の手引き 43 |
| ＊ 練習問題 44 |
| 第2章 結晶中の電子とフォノン 47 |
| 2.1 1次元系のバンド構造 47 |
| 2.2 バンド内の電子の運動 53 |
| 2.3 状態密度式 57 |
| 2.4 2次元系と3次元系のバンド構造 58 |
| 2.5 半導体の結晶構造 60 |
| 2.6 半導体のバンド構造 65 |
| 2.7 バンドギャップの光学的測定 74 |
| 2.8 フォノン 75 |
| ＊ 参考文献の手引き 82 |
| ＊ 練習問題 82 |
| 第3章 ヘテロ構造 85 |
| 3.1 ヘテロ構造の一般的な性質 86 |
| 3.2 へテロ構造の作製 87 |
| 3.3 バンドエンジニアリング 91 |
| 3.4 層状構造：量子井戸と量子障壁 95 |
| 3.5 ドープしたヘテロ構造 99 |
| 3.6 歪み層 104 |
| 3.7 Si－Geへテロ構造 108 |
| 3.8 量子細線と量子ドット 111 |
| 3.9 光の閉じ込め 114 |
| 3.10 有効質量近似 116 |
| 3.11 へテロ構造における有効質量理論 122 |
| ＊ 参考文献の手引き 124 |
| ＊ 練習問題 125 |
| 第4章 量子井戸と低次元系 129 |
| 4.1 無限に深い矩形井戸 129 |
| 4.2 有限の深さの矩形井戸 130 |
| 4.3 放物線井戸 136 |
| 4.4 三角井戸 140 |
| 4.5 擬2次元系 142 |
| 4.6 サブバンドの占有 145 |
| 4.7 2次元・3次元のポテンシャル井戸 147 |
| 4.8 1次元以下の低次元系 153 |
| 4.9 へテロ構造の量子井戸 154 |
| ＊ 参考文献の手引き 158 |
| ＊ 練習問題 158 |
| 第5章 トンネル輸送 163 |
| 5.1 ポテンシャル段差 163 |
| 5.2 T行列 166 |
| 5.3 T行列の他の性質 172 |
| 5.4 電流とコンダクタンス 176 |
| 5.5 共鳴トンネル 182 |
| 5.6 超格子とミニバンド 192 |
| 5.7 多チャネル系のコヒーレント輸送 199 |
| 5.8 へテロ構造におけるトンネル輸送 212 |
| 5.9 本章で省いた諸問題 215 |
| ＊ 参考文献の手引き 217 |
| ＊ 練習問題 218 |
| 第6章 電場と磁場 221 |
| 6.1 電磁場を含むSchrödinger方程式 221 |
| 6.2 一様な電場 224 |
| 6.3 淳電率テンソルと抵抗率テンソル 231 |
| 6.4 一様な磁場 235 |
| 6.5 狭いチャネルと磁場 251 |
| 6.6 量子Hall効果 257 |
| ＊ 参考文献の手引き 264 |
| ＊ 練習問題 264 |
| 第7章 近似法 267 |
| 7.1 行列形式による量子力学の定式化 268 |
| 7.2 時間に依存しない摂動論 271 |
| 7.3 k・p理論 280 |
| 7.4 WKB理論 282 |
| 7.5 変分法 289 |
| 7.6 縮退系の摂動論 292 |
| 7.7 バンド構造：強く束縛された電子のモデル 295 |
| 7.8 バンド構造：ほとんど自由な電子のモデル 300 |
| ＊ 参考文献の手引き 304 |
| ＊ 練習問題 304 |
| 第8章 散乱過程：黄金律 309 |
| 8.1 静的ポテンシャルに対する黄金律 310 |
| 8.2 不純物散乱 314 |
| 8.3 振動ポテンシャルに対する黄金律 321 |
| 8.4 フォノン散乱 322 |
| 8.5 光吸収 328 |
| 8.6 バンド間の光吸収 333 |
| 8.7 量子井戸の光吸収 336 |
| 8.8 ダイヤグラムと自己エネルギー 341 |
| ＊ 参考文献の手引き 344 |
| ＊ 練習問題 344 |
| 第9章 2次元電子気体 349 |
| 9.1 変調ドープ層のバンドダイヤグラム 349 |
| 9.2 単純なモデルの諸問題 357 |
| 9.3 2DEGの電子構造 363 |
| 9.4 電子気体による遮蔽 371 |
| 9.5 導電面の外にある不純物による散乱 378 |
| 9.6 他の散乱機構 384 |
| ＊ 参考文献の手引き 388 |
| ＊ 練習問題 389 |
| 第10章 量子井戸の光学特性 393 |
| 10.1 光学的な応答の一般論 393 |
| 10.2 価電子帯の構造：Kaneモデル 399 |
| 10.3 量子井戸のバンド 407 |
| l0.4 量子井戸におけるバンド間遷移 410 |
| 10.5 量子井戸におけるサブバンド間遷移 416 |
| 10.6 光学利得とレーザー 418 |
| l0.7 励起子 420 |
| ＊ 参考文献の手引き 430 |
| ＊ 練習問題 430 |
| 付録 433 |
| A 物理定数表 433 |
| B 重要な半導体材料の特性値 434 |
| C 室温におけるGaAs-AlGaAs混晶の性質 436 |
| D Hermiteの微分方程式：調和振動子 437 |
| E Airy関数：三角井戸 439 |
| F Kramers-Kronigの関係式と応答関数 441 |
| G 場の勾配・発散・回転（訳者補遺） 448 |
| H 直交曲線座標とラプラシアン（訳者補遺） 449 |
| I ギリシャ文字（訳者補遺） 450 |
| 参考文献 451 |
| 訳者あとがき 455 |
| 索引 458 |
| はじめに vii |
| 序章 ix |
| 第1章 量子力学と量子統計 1 |
| 1.1 波動力学とSchrödinger方程式 1 |
| 1.2 自由粒子 3 |
| 1.3 量子井戸に閉じ込められた粒子 4 |
