Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Մորսի սահմանափակող պոտենցիալով գլանային քվանտային կետի էլեկտրոնային վիճակները և օպտիկական հատկությունները

Քոթանջյան, Տիգրան Վիլիկի (2016) Մորսի սահմանափակող պոտենցիալով գլանային քվանտային կետի էլեկտրոնային վիճակները և օպտիկական հատկությունները. PhD thesis, ԵՊՀ.

[img]
Preview
PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (3759Kb) | Preview
    [img]
    Preview
    PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (591Kb) | Preview

      Abstract

      Квантовые точки (КТ) являются большим классом полупроводниковых наноструктур, в которых эффект размерного квантования (РК) проявляется наиболее ярким образом [1,2]. Благодаря широким возможностям гибкой манипуляции энергетическими уровнями носителей заряда (НЗ) в этих структурах, последние рассматриваются в качестве перспективной элементной базы для полупроводниковых приборов нового поколения [2]. В свете сказанного ясно, что детальное исследование физических характеристик КТ является актуальной задачей полупроводниковой физики, имеющей непосредственный выход в приборостроение. Теоретическое описание физических явлений в полупроводниковых КТ имеет важное значение с точки зрения постановок новых экспериментов. При этом, на начальной стадии теоретического описания КТ исключительно важным становится задача построения по возможности более реалистичного гамильтониана изучаемой структуры. Модельный гамильтониан должен содержать в себе информацию, как о геометрической специфике КТ, так и о физико-химических особенностях самой КТ, а также окружающей ее среды. Геометрия КТ диктует симметрию гамильтониана и, соответственно, характер вырожденности энергетических уровней. Другой важной характеристикой КТ является ее ограничивающий потенциал. Если геометрией КТ диктуется симметрия ограничивающего потенциала, то компонентными составами, физико-химическими характеристиками, а также механизмами роста КТ обусловлены профиль и высота этого потенциала. На сегодняшний день экспериментально реализованы пирамидальные [3], сферические [4], цилиндрические [5], параболические [6], эллипсоидальные [7], кольцеобразные [8], конические [9] и другие КТ. Ժամանակակից կիսահաղորդչային տեխնոլոգիաների զարգացումը հնարավորություն է տալիս ստեղծելու յուրահատուկ ֆիզիկական հատկություններով օժտված քվանտային նանոկառուցվածքներ: Առավել հետաքրքիր նանոկառուցվածքներից են քվանտային կետերը, որոնցում լիցքակիրների շարժումը սահմանափակված է բոլոր երեք ուղղություններով: Կիսահաղորդչային քվանտային կետերի աճի ժամանակ դիֆուզիայի հետևանքով առաջացած սահմանափակող պոտենցիալի համաչափությունը և տեսքը ձևավորվում են՝ պայմանավորված նմուշի երկրաչափությամբ և քվանտային կետի ու շրջակա նյութի բաղադրությամբ: Շատ հաճախ սահմանափակող պոտենցիալն ընտրվում է կամ ուղղանկյուն փոսի, կամ պարաբոլային պոտենցիալի տեսքով: Սակայն նման պոտենցիալի ընտրությունը լավ մոտավորություն է միայն ցածր էներգիական մակարդակների համար: Ակնհայտ է, որ քվանտային թվի աճին զուգընթաց սահմանափակող պոտենցիալի վարքը տարբերվում է պարաբոլականից: Միևնույն ժամանակ, մասնիկի էներգիայի մեծացմամբ այն ավելի ուժեղ է զգում քվանտային կետ-շրջակա միջավայր անցումային սահմանը, ուստի հարկավոր է հաշվի առնել ինչպես սահմանափակող պոտենցիալի վերջավոր լինելը, այնպես էլ նրա ոչ պարաբոլականությունը: Նշված դժվարությունները կարող են հաղթահարվել ավելի բարդ տեսքի սահմանափակող պոտենցիալի ընտրությամբ: Մորսի սահմանափակող պոտենցիալն ունի հետևյալ առանձնահատկությունները. նրա ճյուղերից մեկը վերջավոր է, այն անհամաչափ է և ցածր մակարդակների համար շատ լավ համընկնում է պարաբոլական պոտենցիալի հետ: Achievements of modern semiconductor technologies allow to create quantum nanostructures, which have unique physical characteristics. Particularly, one of the most interesting structures are quantum dots (QDs). These structures are interesting because of the fact that charge carrier motions are restricted in all three directions. A strong dependence of the energy spectrum of charge carrier on the geometrical shape and sizes of QD allows to manipulate the energy spectrum and consequently, the physical characteristics of QD. The controlling QD physical properties are attractive not only from the fundamental science point of view, but also because of its potential application in the development of semiconductor optoelectronics devices. A correct approximation of quantum dots confinement potential plays the relevant role at the investigation of physical characteristics of such systems. The symmetry and profile of the confining potential, caused by diffusion, are formed on one side of by geometry of the sample, and the other – by the component composition of QD and the environment during the growth of QD. The confining potential is often chosen in the form of a rectangular wall or parabolic. However, the choice of such potential is a good approximation only for the lower energy levels of the QDs. It is obvious, that the behavior of confining potential becomes different from parabolic with the increase of quantum number. At the same time increasing particle energy, the particle feels stronger QD - environment border transition, and therefore, there is a necessity to consider, on the one hand, the finite height of confining potential, on the other hand, its nonparabolicity.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Մորսի սահմանափակող պոտենցիալով գլանային քվանտային կետի էլեկտրոնային վիճակները և օպտիկական հատկությունները:
      Uncontrolled Keywords: Քոթանջյան Տիգրան Վիլիկի,
      Subjects: Physics
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 07 Sep 2016 12:16
      Last Modified: 07 Sep 2016 14:57
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3375

      Actions (login required)

      View Item