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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.
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.
Die Arbeit stellt ein viskoelastisches Schädigungsmodell für ein hochgefülltes Reaktionsharz vor, das zur Verpackung elektronischer Bauteile eingesetzt wird. Durch Kopplung mit einem isotropen Schädigungsmaß lassen sich aus dem linear viskoelastischen Materialverhalten des Kunststoffs die Materialgleichungen des Schädigungsmodells ableiten. Die Schädigungsparameter werden in dehnungsgesteuerten Zyklusversuchen charakterisiert. Unter Verwendung des Newton-Raphson-Verfahrens kann das abgeleitete Schädigungsmodell numerisch stabil in ein FE-Programm implementiert werden. Zur Untersuchung der Schädigungslokalisation wird für eine geeignete Demonstrator-Geometrie das Schädigungsfeld simuliert und experimentell durch Grauwert-Korrelation nachgewiesen. Durch das Schädigungsmodell lässt sich die Lebensdauer des gefüllten Kunststoffs unter zyklischer Belastung vorhersagen. Durch Übereinstimmung mit dem bekannten Coffin-Manson-Modell kann das vorgestellte Schädigungsmodell verifiziert werden.