Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Ảnh hưởng của phonon giam cầm lên hiệu ứng radio – điện trong hố lượng tử với cơ chế tán xạ điện tử phonon âm

Kết quả chính của luận văn là thiết lập được biểu thức giải tích của cường độ điện trường trong hố lượng tử khi có thêm sóng điện từ mạnh (laser) dưới ảnh hưởng của phonon quang giam cầm. biểu thức này chỉ ra rằng cường độ điện trường phụ thuộc phức tạp và không tuyến tính vào tần số ω, Ω của sóng điện từ, nhiệt độ T của hệ và tham số của hố lượng tử.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Ảnh hưởng của phonon giam cầm lên hiệu ứng radio – điện trong hố lượng tử với cơ chế tán xạ điện tử phonon âm ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -------------------------------- Nguyễn Thị Thanh HuyềnẢNH HƢỞNG CỦA PHONON GIAM CẦM LÊN HIỆU ỨNG RADIO – ĐIỆN TRONG HỐ LƢỢNG TỬ VỚI CƠ CHẾ TÁN XẠ ĐIỆN TỬ - PHONON ÂM LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -------------------------------- Nguyễn Thị Thanh HuyềnẢNH HƢỞNG CỦA PHONON GIAM CẦM LÊN HIỆU ỨNG RADIO – ĐIỆN TRONG HỐ LƢỢNG TỬ VỚI CƠ CHẾ TÁN XẠ ĐIỆN TỬ - PHONON ÂM Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán Mã số: 60440103 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. NGUYỄN VŨ NHÂN Hà Nội – 2015 LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến PGS.TS NGUYỄN VŨ NHÂN - Người đã hướng dẫn và chỉ đạo tận tình cho em trongquá trình thực hiện luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và dạy bảo tận tình của các thầy cô giáotrong bộ môn Vật lí lý thuyết – Khoa Vật Lí – trường Đại học Khoa học Tự nhiên –Đại học Quốc gia Hà Nội trong suốt thời gian vừa qua, để em có thể học tập vàhoàn thành luận văn này một cách tốt nhất. Xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện của ban chủ nhiệmkhoa Vật Lí, phòng sau đại học trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốcgia Hà Nội. Em cũng gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã luôn động viên emtrong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. MỤC LỤC TrangMỞ ĐẦU ....................................................................................................................1Chương 1: HỐ LƢỢNG TỬ VÀ LÝ THUYẾT LƢỢNG TỬ VỀ HIỆU ỨNGRADIO ĐIỆN TRONG BÁN DẪN KHỐI ..............................................................41.1. Khái niệm về hố lượng tử ...................................................................................41.2. Hàm sóng và phổ năng lượng của điện tử giam cầm trong hố lượng tử với hốthế cao vô hạn.. ……………………………………………………………………...41.3. Lý thuyết lượng tử về hiệu ứng radio điện trong bán dẫn khối ..........................5Chương 2: PHƢƠNG TRÌNH ĐỘNG LƢỢNG TỬ CHO ĐIỆN TỬ VÀ HIỆUỨNG RADIO ĐIỆN TRONG HỐ LƢỢNG TỬ VỚI HỐ THẾ CAO VÔHẠN DƢỚI ẢNH HƢỞNG CỦA PHONON ÂM GIAM CẦM .........................112.1. Hamiltonion của điện tử - phonon trong hố lượng tử với hố thế cao vô hạn .....112.2. Xây dựng phương trình động lượng tử cho điện tử trong hố lượng tử ..............122.3. Biểu thức mật độ dòng toàn phần qua hố lượng tử ............................................25Chương 3: TÍNH TOÁN SỐ VÀ VẼ ĐỒ THỊ KẾT QUẢ LÝ THUYẾT CHOHỐ LƢỢNG TỬ VỚI HỐ THẾ CAO VÔ HẠN..................................................413.1. Sự phụ thuộc của thành phần E0x vào tần số Ω của bức xạ ...............................423.2. Sự phụ thuộc của thành phần E0x vào tần số ω của trường điện từ phân cựcthẳng…. ............................................................................................................…….43TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................45PHỤ LỤC .................................................................................................................46 DANH MỤC BẢNG BIỂU TrangBảng 3.1……………………………………………………………………………43 DANH MỤC HÌNH VẼ TrangHình 3.1…………………………………………………………………………….44Hình 3.2…………………………………………………………………………….45 MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài Ngày nay người ta đã biết bức xạ laser có thể ảnh hưởng đến độ dẫn điện vàhiệu ứng động khác trong các chất bán dẫn khối vì không chỉ thay đổi nồng độ hạttải hay nhiệt độ electron mà còn làm thay đổi xác suất tán xạ của electron bởiphonon hoặc các tạp. Người ta cũng chỉ ra rằng không những có thể thay đổi độ lớncủa những hiệu ứng mà còn mở rộng phạm vi tồn tại của chúng. Thời gian gần đây vật lý bán dẫn thấp chiều ngày càng dành được nhiều sựquan tâm nghiên cứu. Việc chuyển từ hệ các bán dẫn khối thông thường sang các hệthấp chiều hơn đã làm thay đổi nhiều tính chất vật lý, trong đó có tính chất quangcủa vật liệu. Việc nghiên cứu kĩ hơn các hệ hai chiều như: hố lượng tử, siêu mạngpha tạp, siêu mạng hợp phần…nhận được sự quan tâm của các nhà khoa học trongvà ngoài nước. Trong các vật liệu thấp chiều, hầu hết các tính chất vật lý của điện tửthay đổi có nhiều tính chất khác lạ so với vật liệu khối ( gọi là hiệu ứng giảm kíchthước). Với hệ thấp chiều có trúc nano, các quy luật lượng tử bắt đầu có hiệu lực,trươc hết là sự thay đổi phổ năng lượng. Phổ năng lượng của điện tử trở thành giánđoạn theo hướng tọa độ bị giới hạn. Vì vậy vật liệu bán dẫn xuất hiện nhiều đặc tínhmới, hiệu ứng mới mà hệ điện tử ba chiều không có. Ở bán dẫn khối, các điện tử có thể chyển động trong toàn mạng tinh thể ( cấutrúc ba chiều), nhưng ở các hệ thấp chiều chuyển động của điện tử sẽ bị giới hạnnghiêm ngặt dọc theo một hoặc hai, ba trục tọa độ. Phổ năng lượng của các hạt tảibị gián đoạn theo các phương giới hạn này. Sư lượng tử hóa phổ năng lượng của hạttải dẫn đến sự thay dổi cơ bản của các vật liệu như hàm phân bố, mật độ trạng thái,mật độ dòng, tương tác điện tử-phonon…Nghĩa là sự chuyển đổi từ hệ ba chiềusang hệ hai chiều, một chiều hay không chiều đã làm thay đổi đáng kể ...