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Electrones en nanoestructuras

Objetivos

Presentar una introducción básica a las propiedades electrónicas nanoestructuras basados en materiales semiconductores y grafeno. Mostrar que en estos sistemas los fenómenos cuánticos desempeñan un papel fundamental. Se hará especial hincapié en la importancia de estos sistemas para la física moderna y la tecnología actual.


Conocimientos previos necesarios

Se requieren conocimientos de Física del Estado Sólido. Además se recomienda cursar simultáneamente la asignatura Nanomateriales Semiconductores de este Máster, donde se presentan técnicas de crecimiento de nanoestructuras y aplicaciones en Óptoelectrónica.


Programa de la asignatura

 

  • Repaso de estructura de bandas en semiconductores elementales y compuestos.

     

  • Características generales de las nanoestructuras de semiconductores.

     

  • Dinámica cuántica de portadores de carga. Aproximación de la función envolvente.

     

  • Transporte túnel. Superredes. Resistencia diferencial negativa. Puntos cuánticos.

     

  • Respuesta a campos externos. Efecto Hall cuántico.

     

  • Estados electrónicos asociados a defectos.

     

  • Absorción óptica. Reglas de selección.

     

  • Luminiscencia

     

  • Electrones en nanocintas y anillos cuánticos basados en grafeno


Bibliografía

 

Específica:

 

  • J. H. Davies, The physics of low-dimensional semiconductors (Cambridge University Press, Cambridge, 1998).

     

  • G. Bastard, Wave mechanics applied to semiconductor heterostructures (Les Éditions de Physique, París, 1988).

     

  • F. T. Vasko y A. V. Kuznetsov, Electronic states and optical transitions in semiconductor heterostructures (Springer, Berlín, 1998).

     

  • P. Harrison, Quantum wells, wires and dots (Wiley, West Sussex, 2005)

     

  • M. I. Katsnelson, Graphene. Carbon in two dimensions (Cambridge University Press, Cambridge, 2012).

 

Complementaria:

 

  • H. Haug y S. W. Koch, Quantum theory of the optical and electronic properties of semiconductors (World Scientific, Singapur, 2004).

     

  • E. Borovitskaya y M. S. Shur (editores), Quantum dots (World Scientific, Singapur, 2002).

     

  • L. Bányai y S. W. Koch, Semiconductor quantum dots (World Scientific, Singapur, 1993).