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

Կիսահաղորդչային նանոկառուցվածքներում էլեկտրոն-ֆոնոնային փոխազդեցության առանձնահատկությունների տեսական ուսումնասիրում

Վարդանյան, Արշակ Լյուդվիգի (2013) Կիսահաղորդչային նանոկառուցվածքներում էլեկտրոն-ֆոնոնային փոխազդեցության առանձնահատկությունների տեսական ուսումնասիրում. Doctor of Sciences thesis, ԵՊՀ.

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

Download (549Kb) | Preview

    Abstract

    Նանոտեխնոլոգիան' XXI դարի սկզբում մարդկային հասարակության գիտական եւ կիրառական գործունեության ամենաարագ զարգացող ոլորտր, անշեղորեն րնդլայնում է իր րնդգրկման տիրույթի սահմաններր շնորհիվ գիտական ավանդական բնագավառների հիմնարար վերափոխման եւ նոր գիտական ուղղությունների առաջացման: Նանոֆիզիկայում եւ ժամանակակից էլեկտրոնային արդյունաբերության մեջ, որր ներառում է կապի, տեղեկատվության, համակարգչային եւ այլ արդյունաբերական ենթաճյուղեր, կիսահաղորդչներն ունեն անկյունաքարային նշանակություն, եւ այս բնագավառներում դրանք լայնորեն օգտագործվում են սկսած կիսահաղորդչային տրանզիստորի հայտնադործումից: Վերջին կես դարում գիտատեխնիկական առաջրնթացի գերագույն խնդիրն այս բնագավառում կիսահաղորդչային կառուցվածքների մանրաչափացումն է, որր հնարավորություն է տալիս մեծացնելու կիսահաղորդչային տարրերի եւ դրանց վրա հիմնված տարաբնույթ սարքերի ինտեգրացման աստիճանր, րնդլայնելու գործառնության տիրույթր եւ հասնելու առավելագույն էներգախնայողության: Այդ կառուցվածքների վրա հիմնված տրանզիստորների, մեծ եւ գեր- մեծ ինտեգրալային սխեմաների, լազերների, տվիչների եւ այլ սարքերի [1-6] օգտագործմամբ ստեղծվում են փորձարարական գիտության մեջ, տեխնիկայում եւ կենցաղում կիրառ¬վող հզոր եւ բազմագոր ծառնա կան սարքեր եւ այնպիսի միջոցներ, որոնց կիրառմամբ ստացվում, կուտակվում, մշակվում, փոխանցվում եւ ցուցադրվում է տեղեկության մեծ քանակություն: Այսպիսով, կիսահաղորդչային նանոկառուցվածքներում նյութերի բաղադրության, կառուցվածքի ձեւի եւ չափերի րնտրությամբ, ինչպես նաեւ արտաքին ազդակների եւ կառա-վարելի լեգիրման միջոցով կարելի է ստեղծել նախապես տրված հատկություններով քվազի- մասնիկային համակարգեր եւ կառավարել դրանց փոխազդեցությունր, հնարավորություն րնձեռելով լուծելու գործող օպտոէլեկտրոնային սարքերի բնութագրերի կառավարման կա- րևորագույն խնդիրր: Ասվածի համոզիչ վկայությունն է ենթակարմիր քվանտային կասկադային լազերների, կիսահաղորդչային քվանտային փոսերի եւ կիսահաղորդչային քվանտային կետերի (ԿՔԿ) վրա կառուցված, բարելավված բնութագրերով կիսահաղորդչային լազերների, քվազիերկչափ եւ քվազիմիաչափ էլեկտրոնային գազով տրանզիստորների, ռեզո- նանսաթունելային դիոդների, դիմադրության գերճշգրիտ ստանդարտների, էլեկտրակլան-ման երեւույթի վրա հիմնված սարքերի, մոդուլման մեծ գործակցով էլեկտրաօպտիկական մոդուլարարների, ենթակարմիր ֆոտոդետեկտորների եւ բազմաթիվ այլ սարքերի ստեղծումր [1]: Ներկայումս մեծ ջանքեր են գործադրվում նաեւ նա նոկառուցվածք ներում էլեկտրոնի սպինի կառավարման միջոցով քվանտային հաշվարկիչների ստեղծման, ինչպես նաեւ քվանտային տեղեկատվության բնագավառում դրանց կիրառման ուղղությամբ [6]: Диссертация посвящена изучению роли электрон-фононного взаимодействия в различных электронных явлениях в полупроводниковых наноструктурах с учетом как эффекта размерного ограничения фононов, так и влияния внешних полей. Впервые изучен темп рассеяния и подвижность квазидвумерного электрона в инверсионном слое при рассеянии на акустических фононах в континуальном приближении в рамках модели "слой-полупространство" с различными упругими постоянными, с учетом влияния свободной поверхности "вакуум - диэлектрический слой" и поверхности раздела "диэлектрический слой - полупроводник" на формирование акустических фононных мод. Показано, что учет влияния границ раздела приводит к увеличению темпа релаксации среднего импульса в 5,32 раза по сравнению со значением, полученным в рамках модели "вакуум-полупроводник", и тем самым, устраняет разногласие между теорией и экспериментом.квазидвумерный электронный газ, квазиодномерный электронный газ, эффект размерного ограничения фононов, подвижность, энергетическая релаксация, Оже-рас- сеяние, полярон, дырочный полярон, экситонный полярон, электрическое поле, магнитное поле. The present dissertation is devoted to the study of the role of electron-phonon interaction in a various electronic phenomena in semiconductor nanostructures, taking into account both the phonon confinement effect and the influence of external fields. The quasi-two-dimensional electron scattering rate and the mobility due to electron-acoustic phonon interaction in inversion layer are studied for the first time by taking into account the phonon confinement effect in the framework of "dielectric layer – half space" model. It is shown that the influence of interfaces increases the relaxation rate of average momentum by 5.32 times compared with the value obtained in the framework of the model "vacuum–half space» and thereby eliminates the discrepancy between theory and experiment. An energy-loss-method for calculating kinetic coefficients in semiconductor nanostructures with quasi-two-dimensional gas of charge carriers is developed. Mobility expressions for electron scattering by Coulomb impurity centers, interface roughnesses and alloy disorders of nanostructure are obtained. It is shown that at T < 100 K when the interface roughness scattering dominates there is a good agreement between theoretical results and experimental data. In the framework of continuous model "layer-half space" with different elastic constants, the energy relaxation of the quasi-two- dimensional hot electron system by scattering of acoustic phonons is studied for the first time. Taking into account the phonon confinement effect the energy relaxation of quasi-one- dimensional hot electrons by scattering of acoustic and polar optical phonons is investigated. It is shown that at low electron temperatures (Te < 4 K), there is a good agreement between the theoretical results and experimental data.

    Item Type: Thesis (Doctor of Sciences)
    Additional Information: Теоретическое исследование особенностей электрон-фононного взаимодействия в полупроводниковых наноструктурах. Theoretical invesigation of peculiarities of electron-phonon interaction in semiconductor nanostructures.
    Uncontrolled Keywords: Вартанян Аршак Людвигович, Vartanian Arshak Lyudvig
    Subjects: Physics
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 06 May 2017 13:16
    Last Modified: 10 May 2017 15:28
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4625

    Actions (login required)

    View Item