Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Дипломная работа - Энергетический спектр и оптические свойства водородоподобных примесных центров в квантовых точках в условиях сильного магнитного поля - файл Глава III, Заключение, Список литературы.docx


Дипломная работа - Энергетический спектр и оптические свойства водородоподобных примесных центров в квантовых точках в условиях сильного магнитного поля
скачать (300.4 kb.)

Доступные файлы (4):

Глава III, Заключение, Список литературы.docx25kb.08.06.2009 04:02скачать
Глава II Магнитооптика системы квантовая точка.docx267kb.04.06.2009 20:29скачать
Реферат,Содержание,Глава I.docx38kb.04.06.2009 20:25скачать
Титульный лист.doc25kb.08.06.2009 03:57скачать

содержание
Загрузка...

Глава III, Заключение, Список литературы.docx

Реклама MarketGid:
Загрузка...


Глава III Актуальность исследований и практическое применение

3.1 Области практического применения полупроводниковых гетероструктур

Интенсивное развитие технологии δ-легирования стимулирует интерес к проблеме управляемой модуляции энергии связи примесных состояний и, соответственно, управления энергиями оптических переходов. Это важно как с фундаментальной точки зрения, поскольку двойное квантование содержит ряд дополнительных возможностей исследования зонной структу

ры низкоразмерных полупроводниковых структур, так и с точки зрения соз

дания фотоприемников с управляемой рабочей частотой и чувствительно

стью в области примесного поглощения света. Наличие магнитного по

ля приводит к ощутимому изменению положения примесных уровней. Наличие магнитного поля также приводит к спиновому расщеплению спек

тра носителей, проявляющемуся, например, в процессах спиновой ре

лаксации, в магнитных и фотогальванических явлениях.

Сейчас очень трудно представить современную физи

ку твердого тела без полупроводниковых гетероструктур. Полупроводниковые гетероструктуры и, особенно, двойные гетероструктуры, включая квантовые ямы, ни

ти и точки, являются сегодня предметом исследований 2/3 исследовательских групп в области физики полупро

водников.

Если возможность управления типом проводимости полупроводника с помощью легирования различными примесями и идея инжекции неравновесных носителей заряда были теми семенами, из которых выросла по

лупроводниковая электроника, то гетероструктуры дают возможность решить значительно более общую про

блему управления фундаментальными параметрами в полупроводниковых кристаллах и приборах: шириной запрещенной зоны, эффективными массами носителей и их подвижностями, показателем преломления, электрон

ным энергетическим спектром и т. д.

Развитие физики и технологии полупроводниковых гетероструктур привело к значительным переменам в нашей повседневной жизни. 

Электронные устройства на основе гетероструктур широко используются во многих областях человеческой деятельности. Едва ли возмож

но вообразить нашу жизнь без телекоммуникационных систем, основанных на лазерах с двойной гетероструктурой (ДГС), без гетероструктурных светодиодов и биполярных транзисторов, без малошумящих транзи

сторов с высокой подвижностью электронов (ВПЭТ), применяющихся в высокочастотных устройствах, с том числе в системах спутникового телевидения. Лазер с ДГС присутствует теперь фактически в каждом доме в проигрывателе компакт-дисков. Солнечные элементы с гетероструктурами широко используются как для кос

мических, так и для земных программ [21].
^ 3.2 Инжекционные лазеры на квантовых точках. Основные преимущества

Преимущества лазеров на квантовых точках по сравнению с лазером на квантовых ямах можно условно разделить на физические и технологические. Физиче

ские преимущества обусловлены в основном δ-образным спектром плотности состояний и гигантской силой ос

циллятора оптических переходов на единицу объема КТ, обусловленную эффективным перекрытием волно

вых функций электрона и дырки из-за их простран

ственной локализации. К таким преимуществам отно

сят сверхвысокую температурную стабильность порого

вой плотности тока, гигантские коэффициенты максимального удельного усиления материала и максимального дифференциального усиления ма

териала, на два-три порядка превы

шающие аналогичные значения для лазера на кванто

вых ямах. К преимуществам лазеров на КТ можно также отнести малое время заселения основного состояния и, соответственно, высокие рабочие часто

ты. К технологическим преимуществам можно отнести отсутствие или подавление диффузии неравновесных носителей, что приводит к уменьшенному растеканию неравновесных носителей из области полоска, подавле

нию безызлучательной рекомбинации на точечных и протяженных дефектах и, 

соответственно, подавлению эффекта роста дислокаций, а также подавлению эффекта перегрева зеркал за счет поверхностной рекомбинации. Кроме того, упорядоченный массив квантовых точек, расположенный в оптическом волноводе, может приво

дить к распределенной обратной связи и одномодовой генерации. В случае вертикально излучающих лазеров имеется принципиальная возможность создания лазера на одной квантовой точке, что позволяет избежать неод

нородного уширения, характерного для ансамбля кванто

вых точек, и полностью реализовать преимущества трех

мерного квантования [22]. Рабочие характеристики лазеров на КТ, полученных различными методами, исследовались в работах [23–24].


Заключение

Теоретически исследована структура квантовая точка – водородоподобный примесный центр при наличии сильного магнитного поля. В рамках водородоподобной модели в приближении эффективной массы получено уравнение, определяющее зависимость энергии электрона локализованного на примесном центре от величины магнитного поля, а также выражение для края полосы магнитооптического поглощения. Построена графическая зависимость порогового значения энергии фотона от размеров квантовой точки.

Аналитически получены выражения для коэффициентов примесного поглощения исследуемого комплекса в рамках описанной выше модели в дипольном приближении для случаев поглощения световых волн поперечной и продольной поляризаций. Построены и исследованы графические зависимости данных коэффициентов от частоты поглощаемого света, а также от величины магнитного поля.

Исследован дихроизм магнитооптического поглощения комплекса квантовая точка – водородоподобный примесный центр и его эволюция с изменением величины магнитного поля. Рассчитаны значения глубины и эффективности модуляции вблизи края полосы поглощения.

К числу наиболее интересных результатов можно отнести сильную зависимость энергии связи от радиуса квантовой точки и отсутствие зависимости от магнитной индукции. Для спектра примесного магнитооптического поглощения света поперечной по отношению к направлению магнитного поля поляризации характерны нормальный и аномальный эффекты Зеемана, на фоне которых заметны осцилляции коэффициента поглощения, обусловленные размерным квантованием. Отсутствие поглощения света продольной по отношению к направлению магнитного поля поляризации в дипольном приближении показывает наличие сильного дихроизма поглощения системой квантовая точка – водородоподобный примесный центр в сильном магнитном поле.



Список использованных источников
1 Кревчик В. Д., Грунин А. Б. Метод потенциала нулевого радиуса в физике низкоразмерных систем: монография. – Пенза.: Изд-во ПГУ, 2007.

2 Алфёров Ж. И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур. // ФТП. – 1998. – т.32. – №1. – с.3-18.

3 Боднарь И. В., Гурин В. С. и др. Формирование и оптические свойства наночастиц CuInTe2 в силикатной матрице. // ФТП. – 2007. – т.41. – №8 – с. 959-964.

4 Устинов В. М., Жуков А. Е. и др., Массивы напряженных квантовых точек InAs в матрице (In,Ga)As, выращенные на подложках InP методом молекулярно-пучковой эпитаксии. // ФТП. – 1997. – т.31. – №10 – с. 1256-1260.

5 Пахомов А. А. Локальные электронные состояния в полупроводниковых квантовых ямах. // ФТП. – 1996. – т.30. – №8 – с. 1387-1394.

6 Кревчик В. Д. Введение в полупроводниковую наноэлектронику. ч.1 Квантовый размерный эффект. – Пенза.: Изд-во ПГПУ, 2000.

7 Леденцов Н. Н. и др. гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры. // ФТП. – 1998. – т.32. – с.385.

8 Галиев В. И. Спектры энергии и оптического поглощения мелких примесей в полупроводниковой квантовой точке. // ФТП. – 1993. – т.27. – №7. – с.1202-1210.

9 Герчиков Л. Г. Спиновое расщепление подзон размерного квантования в несимметричных гетероструктурах. // ФТП. – 1992. – т.26. – №1. – с.131-139.

10 Калинин Е. Н., Кревчик В. Д., Грунин А. Б. Размерный эффект Зеемана в квантовой нити с водородоподобными примесными центрами. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. – Пенза, 2003. – №6 – с.66-75.



11 Калинин Е. Н., Кревчик В. Д. Аномальный квантоворазмерный эффект Зеемана в магнитооптическом спектре 1D-структур с водородоподобными примесными центрами. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. – Пенза, 2004. – №5 – с.108-121.

12 Сибельдин Н. Н. Магнитостабилизированные многочастичные связанные состояния в полупроводниках. // УФН. – 2003. – т.173 – №9. – с.999-1008.

13 Джотян А. П., Казарян Э. М., Чиркинян А. С. Межпримесное поглощение света в тонких проволоках полупроводников типа А3В5. // ФТП. – 1998. – т.32 – №1. – с.108-110.

14 Андриевский Р. А. водород в наноструктурах (обзор). – УФН. – 2007. – т.177. – №7 – с.721-735.

15 Кулиш Н. Р., Кунец В. П., Лисица М. П. Определение параметров полупроводниковых квантовых точек в стеклянных матрицах из спектров поглощения, люминесценции и насыщения оптического поглощения. // ФТТ. – 1997. – т.39. – №10. – с.1865-1870.

16 Белявский В. И., Управляемая модуляция энергии связи примесных состояний в системе квантовых ям. // УФН. – 1996. – т.166. – №4. – с. 447-448

17 Абрамовиц М., Стиган И., Справочник по специальным функциям. // М.: Наука, Физматлит, 1979.

18 Бейтман Г. Эрдейи А., Высшие трансцендентные функции. Том 1 // М.: Наука, Физматлит, 1973.

19 В.Д. Кревчик, Р.В. Зайцев, В.В. Евстифеев. ФТП, ^ 34, 1244 (2000).

20 В.А. Гейлер, В.А. Маргулис, Л.И. Филина. ЖЭТФ, 113, 1376 (1998).

21 Э.П. Синявский, С.М. Соковнич. ФТП, 34, 844 (2000).



22 В.Д. Кревчик, Э.З. Имамов. ФТП, 17, 1235 (1983).

23 А.А. Пахомов, К.В. Халипов, И.Н. Яссиевич. ФТП, 30, 1387 (1996).

24 Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теоретическая физика. т.3 Квантовая механика (нерелятивистская теория). – М.: Физматлит, 2002.

25 Давыдов А. С., Квантовая механика. – М.: Физматгиз, 1973.

26 Блохинцев Д. И. Основы квантовой механики. – М.: Наука, 1983.

27 Левич В. Г., Вдовин Ю. А., Мямлин В. А. Курс теоретической физики. т.2 – М.: Физматгиз, 1968.

28 Орешкин П. Т. Физика полупроводников и диэлектриков. – М.: Высшая школа, 1977.

29 Фистуль В.И. Введение в физику полупроводников. – М.: Высшая школа, 1975,1984.

30 Шалимова К. В. Физика полупроводников. – М.: Энергия, 1985.

31 Рытова Н. С. Кулоновское взаимодействие электронов в тонкой плёнке. // ДАН СССР. – 1965. – т.163 – №5. – с.1118-1121.

32 Лифшиц И. М., Слезов В. В. О кинетике диффузионного распада пересыщенных твёрдых растворов. // ЖЭТФ. – 1958. – т.35 – вып.2(8). – с.479-492.





Скачать файл (300.4 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru