Page 11 - Semiconductor For Micro- and Nanotechnology An Introduction For Engineers
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Relaxation Time Approximation
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Local Equilibrium Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Irreversible Fluxes and Thermodynamic Forces . . . . . . . . . 205
Formal Transport Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
The Hall Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
From Global Balance to Local Non-Equilibrium . . . . . . 219
Global Balance Equation Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
Local Balance: The Hydrodynamic Equations . . . . . . . . . . 220
Solving the Drift-Diffusion Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
Kinetic Theory and Methods for Solving the BTE . . . . . . . . 227
Summary for Chapter 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
References for Chapter 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
Chapter 7 Interacting Subsystems 233
Phonon-Phonon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Phonon Lifetimes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Heat Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Electron-Electron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
The Coulomb Potential (Poisson Equation) . . . . . . . . . . . . . 240
The Dielectric Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
Screening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
Plasma Oscillations and Plasmons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
Electron-Phonon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Acoustic Phonons and Deformation Potential Scattering . . 246
Optical Phonon Scattering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Piezoelectricity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
Piezoelectric Transducers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
Stress Induced Sensor Effects: Piezoresistivity . . . . . . . . . . 260
Thermoelectric Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
Electron-Photon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
Intra- and Interband Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
Semiconductor Lasers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
Phonon-Photon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Elasto-Optic Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Light Propagation in Crystals: Phonon-Polaritons . . . . . . . 277
Inhomogeneities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
Lattice Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
Scattering Near Interfaces (Surface Roughness, . . . . . . . . . 281
10 Semiconductors for Micro and Nanosystem Technology
