Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Ảnh hưởng của phonon giam cầm lên hiệu ứng radio điện trong dây lượng tử hình trụ với thế cao vô hạn (cơ chế tán xạ điện tử - phonon quang)

Trong luận văn này, tác giả đã sử dụng phương pháp phương trình động lượng tử để thu nhận biểu thức giải tích của trường radio - điện 0E trong dây lượng tử hình trụ với thế cao vô hạn (cơ chế tán xạ điện tử - phonon quang). Đây là phương pháp được sử dụng nhiều và có những ưu việt khi nghiên cứu các vật liệu bán dẫn thấp chiều. Mời các bạn cùng tham khảo.
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 dây lượng tử hình trụ với thế cao vô hạn (cơ chế tán xạ điện tử - phonon quang) ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------------- HOÀNG THỊ HƢỜNG ẢNH HƢỞNG CỦA PHONON GIAM CẦM LÊNHIỆU ỨNG RADIO ĐIỆN TRONG DÂY LƢỢNG TỬ HÌNH TRỤ VỚI THẾ CAO VÔ HẠN (CƠ CHẾ TÁN XẠ ĐIỆN TỬ-PHONON QUANG) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------------- HOÀNG THỊ HƢỜNG ẢNH HƢỞNG CỦA PHONON GIAM CẦM LÊNHIỆU ỨNG RADIO ĐIỆN TRONG DÂY LƢỢNG TỬ HÌNH TRỤ VỚI THẾ CAO VÔ HẠN (CƠ CHẾ TÁN XẠ ĐIỆN TỬ-PHONON QUANG) Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và vật lý toán Mã số : 60440103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: GS.TS NGUYỄN QUANG BÁU Hà Nội – 2015 MỤC LỤCMỤC LỤCMỞ ĐẦU............................................................................................................ 1CHƢƠNG 1DÂY LƢỢNG T Ử HÌNH TRỤ VÀ LÝ THUYẾT VỀ HIỆU ỨNG RADIOĐIỆN TRONG BÁN DẪN KHỐI ...................................................................... 41.1. Dây lượng tử. ......................................................................................... 41.1.1. Khái về dây lượng tử. ................................................................................ 41.1.2. Phổ năng lượng và hàm sóng của điện tử và phonon giam cầm trong dâylượng tử hình trụ với thế cao vô hạn ..................................................................... 41.2. Lý thuyết lượng tử về hiệu ứng Radio điện trong bán dẫn khối.................. 6CHƢƠNG 2PHƢƠNG TRÌNH ĐỘNG LƢỢNG TỬ VÀ TRƢỜNG RADIO ĐIỆN TRONGDÂY LƢỢNG TỬ HÌNH TRỤ VỚI HỐ THẾ CAO VÔ HẠN KHI KỂ ĐẾNẢNH HƢỞNG CỦA PHONON GIAM CẦM .................................................... 82.1. Hamiltonian của điện tử - phonon trong dây lượng tử hình trụ với hố thế cao vôhạn khi kể đến ảnh hưởng của phonon giam cầm .................................................. 82.2. Phương trình động lượng tử của điện tử trong dây lượng tử hình trụ với hố thếcao vô hạn khi kể đế n ảnh hưởng của phonon giam cầ m . ..................................... 102.3 Biểu thức mật độ dòng toàn phần ................................................................ 222.4. Biểu thức giải tích cho trường radio điê ̣n .................................................... 36CHƢƠNG 3 ..................................................................................................... 45TÍNH TOÁN SỐ VÀ VẼ ĐỒ THỊ KẾT QUẢ LÝ THUYẾT CHO DÂYLƢỢNG TỬ HÌNH TRỤ VỚI THẾ CAO VÔ HẠN GaAs/GaAsAl................ 453.1. Sự phụ thuộc của trường radio-điện vào tần số  của bức xạ laser. ....................... 463.2. Sự phụ thuộc của trường radio điện vào nhiệt độ. ......................................... 47KẾT LUẬN...................................................................................................... 48TÀI LIỆU THAM KHẢO. .............................................................................. 49PHỤ LỤC ........................................................................................................ 51 DANH MỤC BẢNG BIỂU TrangBảng 3: Tham số vật liệu được sử dụng trong quá trình tính toán 45 DANH MỤC HÌNH VẼ TrangHình 3.1: Sự phụ thuộc của trường radio điện vào tần số  của bức 46xạ laserHình 3.2: Sự phụ thuộc của trường radio điện vào nhiệt độ 47 MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài Những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ vật liệumới, các nhà khoa học đã tìm ra nhiều phương pháp tạo ra các cấu trúc nano khácnhau, trong đó có bán dẫn thấp chiều (như siêu mạng, hố lượng tử, dây lượng tử,chấm lượng tử...). Việc nghiên cứu các loại vật liệu mới này cho ra đời nhiều côngnghệ hiện đại có tính chất cách mạng trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật như: các vimạch, diot huỳnh quang điện, pin mặt trời, … Khi nghiên cứu các hệ điện tử thấpchiều này người ta thấy, không những tính chất vật lý của các điện tử bị thay đổimột cách đáng kể, mà còn xuất hiện trong chúng thêm nhiều đặc tính mới khác hoàntoàn so với hệ điện tử ba chiều thông thường. Trong bán dẫn khối, các điện tử có thể chuyển động tự do trong toàn mạngtinh thể (cấu trúc 3 chiều), còn ở các hệ thấp chiều, chuyển động của điện tử sẽ bịgiới hạn nghiêm ngặt dọc theo một, hai, hoặc ba hướng tọa độ nào đó. Phổ nănglượng của các hạt tải cũng bị gián đoạn theo các phương này. Sự lượng tử hóa phổnăng lượng của hạt tải dẫn đến sự thay đổi cơ bản các tính chất vật lý của hệ như:tương tác điện tử - phonon, tính chất điện, tính chất quang [1, 2], ... Do vậy, các đặctrưng của vật liệu như: hàm phân bố, mật độ trạng thái, tensor độ dẫn … cũng thayđổi. Theo đó, khi chịu tác dụng của trường ngoài, các bài toán trong các hệ thấpchiều như: tính toán mật độ dòng, tính toán hệ số hấp thụ, tính toán dòng âm điện,trường âm điện, hiệu ứng Hall, hiệu ứng radio điện… sẽ cho các kết quả mới, khácbiệt so với trường hợp bán dẫn khối [3, 8-12]. Dưới ảnh hưởng của trường điện từ mạnh cao tần, cùng sự tương tác của điệntử và phonon, trong bán dẫn khối cũng như các hệ thấp chiều xuất hiện các hiệu ứngvật lý thu hút sự quan tâm nghiên cứu của nhiều nhà khoa học. Một trong các hiệuứng vật lý được nghiên cứu đó là hiệu ứng radio điện. Hiệu ứng radio - điện trongbán dẫn khối đã được nghiên cứu trong những năm 80 c ...