Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Ảnh hưởng của phonon giam cầm lên hiệu ứng radio - điện trong siêu mạng hợp phần với cơ chế tán xạ điện tử - phonon âm

Đề tài sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của phonon giam cầm lên hiệu ứng radio - điện trong siêu mạng hợp phần với cơ chế tán xạ điện tử - phonon âm trên cơ sở lý thuyết hiệu ứng radio - điện trong bán dẫn khối. Với mục tiêu là thu nhận được biểu thức giải tích của điện trường lên các trục, từ đó khảo sát sự ảnh hưởng của các thông số lên cường độ điện trường của siêu mạng.
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 siêu mạng hợp phần với cơ chế tán xạ điện tử - phonon âm ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ LEN ẢNH HƯỞNG CỦA PHONON GIAM CẦM LÊN HIỆU ỨNG RADIO - ĐIỆN TRONG SIÊU MẠNG HỢP PHẦN VỚI CƠ CHẾ TÁN XẠ ĐIỆN TỬ - PHONON ÂM Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết - Vật lý Toán Mã số: 60 44 01 03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. HOÀNG ĐÌNH TRIỂN Hà Nội - Năm 2014 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 2 2. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 3 3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 3 4. Nội dung nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu ............................................... 3 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ...................................................... 3 6. Cấu trúc của luận văn .................................................................................... 4 Chương 1: SIÊU MẠNG HỢP PHẦN VÀ HIỆU ỨNG RADIO – ĐIỆN TRONG BÁN DẪN KHỐI .................................................................. 5 1.1. Siêu mạng hợp phần................................................................................. 5 1.1.1. Tổng quan về siêu mạng hợp phần ..................................................... 5 1.1.2. Hàm sóng và phổ năng lượng của điện tử trong siêu mạng hợp phần........ 6 1.2. Lý thuyết lượng tử về hiệu ứng radio – điện trong bán dẫn khối ...... 6 Chương 2: HIỆU ỨNG RADIO – ĐIỆN TRONG SIÊU MẠNG HỢP PHẦN DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA PHONON GIAM CẦM ...................... 9 2.1. Hamiltonian của hệ điện tử – phonon và phương trình động lượng tử của điện tử trong siêu mạng hợp phần .......................................... 9 2.1.1. Hamiltonian của hệ điện tử – phonon trong siêu mạng hợp phần .... 9 2.1.2. Phương trình động lượng tử của điện tử trong siêu mạng hợp phần 10 2.2. Biểu thức mật độ dòng toàn phần......................................................... 24 2.3. Biểu thức giải tích cho cường độ dòng điện ......................................... 35 Chương 3: TÍNH TOÁN SỐ VÀ VẼ ĐỒ THỊ CHO SIÊU MẠNG HỢP PHẦN GaAs - Al0.3Ga0.7As .................................................................. 40 3.1. Sự phụ thuộc của trường radio – điện vào tần số của sóng điện từ mạnh .......................................................................................................... 40 3.2. Sự phụ thuộc của trường radio – điện vào tần số của sóng điện từ phân cực phẳng. ........................................ Error! Bookmark not defined. KẾT LUẬN .................................................................................................... 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 44 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 46 DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 3.1 .......................................................................................................... 40 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 3.1 ......................................................... Error! Bookmark not defined.0 Hình 3.2 ......................................................... Error! Bookmark not defined.1 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn em là TS. Hoàng Đình Triển đã luôn chỉ bảo, hướng dẫn tận tình những vướng mắc em gặp phải trong suốt quá trình thực hiện, để em có thể hoàn thành tốt nhất bản Luận văn thạc sĩ này. Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô giáo trong khoa Vật lý đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức bổ ích cho em trong suốt những năm qua, tạo điều kiện để em có kiến thức thực hiện nội dung bài Luận văn thạc sĩ này. Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo, tập thể cán bộ làm việc tại Bộ môn Vật lý lý thuyết và Vật lý Toán - Trường Đại học Khoa học tự nhiên đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian qua. Cuối c ng, em xin gửi lời cảm ơn tới bạn b , những người đã ủng hộ, động viên, giúp đỡ em trong quá trình làm Luận văn thạc sĩ. Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2014 Học viên Nguyễn Thị Len 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong những năm gần đây, các chất bán dẫn được ứng dụng rộng rãi trong điện tử học. Một hướng nghiên cứu mới được hình thành trong việc tạo ra bán dẫn có nhiều lớp mỏng xen kẽ có độ dày cỡ nano mét, gọi là bán dẫn có cấu trúc nano. Bán dẫn có cấu trúc nano giúp tạo ra được những linh kiện, thiết bị mới ưu việt hơn cho kỹ thuật và đời sống [8]. Việc chuyển từ hệ ba chiều sang các hệ thấp chiều đã làm thay đổi nhiều tính chất vật lý của vật liệu. Trong các vật liệu kể trên, hầu hết các tính chất của điện tử thay đổi, xuất hiện các tính chất khác biệt so với vật liệu khối (gọi là hiệu ứng giảm kích thước) [2]. Ta biết rằng ở bán dẫn khối, các điện tử có thể chuyển động trong toàn mạng ...