TY - THES A1 - Racec, Elena Roxana T1 - Electrons and optical phonons in mesoscopic semiconductor heterostructures N2 - We analyze here some electron properties and lattice dynamics in semiconductor heterostructures, pointing out the dramatic changes relative to the bulk properties due to the existence of the interfaces in these systems. The first part of the study is devoted to the electron scattering phenomena in noninteracting open systems and to the transport properties described in the Landauer-Büttiker formalism. We develop a resonant theory of transport and apply it first to the conductance through a quantum dot embedded in a quantum wire and second to the capacitance of a two dimensional electron gas formed in a MIS-type semiconductor heterostructure. In the second part of the study we illustrate the four major new features of the optical phonon spectra in a strained semiconductor heterostructure in contrast to an unstrained one. The results are particularized for double heterostructures InP/GaAs/InP grown on the faces (001) and (111) of the substrate. N2 - In dieser Arbeit werden Elektroneneigenschaften und Gitterdynamik in Halbleiterheterostrukturen analysiert und die drastischen Änderungen im Verhältnis zu den Volumeneigenschaften hervorhoben, die durch die Heteroübergänge in diesen Systemen verursacht werden. Im ersten Teil der Studie werden im Landauer-Büttiker Formalismus die Elektron Streuphänomene und die Transporteigenschaften in wechselwirkungsfreien Systemen untersucht Wir entwickeln eine Theorie des resonanten Transportes und wenden sie zunächst an, um die Leitfähigkeit eines Quantenpunktes, der in einem Quantendraht eingebetet ist, zu beschreiben. Die zweite Anwendung ist die Analyse der Kapazität eines zweidimensionalen Elektrongases, das in einer MIS-artigen Halbleiterheterostruktur gebildet wird. Im zweiten Teil der Studie werden die vier neuen Eigenschaften der optischen Phononenspektren in einer verspannten Heterostruktur im Vergleich zu einem unverspannten System gezeigt. Die Ergebnisse werden für Heterostrukturen InP/GaAs/InP partikularisiert. KW - Halbleiter KW - Mesoskopisches System KW - Heterostruktur KW - Elektron KW - Optisches Phonon KW - Semiconductor nanostructures KW - Transport KW - Open systems KW - Resonance theory KW - Electron-optical phonon interaction Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000220 ER - TY - THES A1 - Racec, Paul Nicolae T1 - Transport phenomena and capacitance of open quantum semiconductor nanostructures N2 - We consider semiconductor devices at very low temperatures, composed of a mesoscopic quantum structure (QS) constituting the active region contacted by ideal probes with infinite conductivity. The coherent transport through the QS is described in the Landauer-Büttiker formalism. We perform self-consistent calculations for the electron density in the QS. We present a capacitance model that takes into account the openness of the QS and the existence of finite contacts embedding the system. For single-barrier tunnelling structures, we present the implicit connection between the capacitance and the conductance. For a field induced two-dimensional electron gas in a special GaAs/AlxGa1-xAs heterostructure we present a detailed analysis of the coupling to the contact reservoir. Excellent quantitative agreement in the C-V characteristic is obtained. It is also analized the conductivity of systems with confinement in more dimensions. N2 - Wir betrachten Halbleiterbauelemente bei sehr tiefen Temperaturen, bestehend aus eine mesoskopische Quantenstruktur(QS), welche die aktive Region festlegt und Kontakte, die als ideale Metalle angesehen sind. Der Transport durch QS wird im Landauer-Büttiker Formalismus beschrieben. Wir führen selbstkonsistente Rechnungen für die Elektronendichte in QS durch. Wir stellen ein Kapazitätsmodell vor, das die Offenheit der QS und das Bestehen der begrenzten Kontakte, die das System einbetten, berücksichtigt. Für die Strukturen mit einer Tunnelbarriere stellen wir die implizite Verbindung zwischen der Kapazität und der Leitfähigkeit vor. Für das feldinduzierte zweidimensionale Elektronengas in einer speziellen GaAs/AlxGa1-xAs Heterostruktur, stellen wir eine ausführliche Analyse der Wechselwirkung zwischen der QS und dem Kontakt vor. Ausgezeichnete quantitative Übereinstimmung in der C-V Kurve wurde bekommen. Es wird auch die Leitfähigkeit für Systeme, die Beschränkungen in mehreren Dimensionen zeigen, beschrieben. KW - Galliumarsenid KW - Heterostruktur KW - Elektronischer Transport KW - Kapazitäts-Spannungs-Kennlinie KW - S-Matrix KW - Semiconductor nanostructures KW - Transport KW - Open systems KW - Resonance theory KW - Capacitance Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000211 ER -