Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Một số hiệu ứng cao tần trong bán dẫn siêu mạng

Đề tài giới thiệu hai phương pháp chủ yếu là phương pháp chiếu toán tử phụ thuộc trạng thái và phương pháp trình động lượng tử. Tính toán về tenxơ độ dẫn và các hàm dạng phổ để sử dụng nghiên cứu hàm độ rộng vạch phổ trong bán dẫn siêu mạng. Trình bày phương trình động lượng tử cho phonon và cho electron khi có mặt trường laser. Nghiên cứu hàm độ rộng vạch phổ của độ dẫn tuyến tính và phi tuyến tính trong bán dẫn siêu mạng pha tạp và bán dẫn siêu mạng thành phần.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Một số hiệu ứng cao tần trong bán dẫn siêu mạngMục lục Lời cam đoan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii Lời cảm ơn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii Mục lục . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Danh mục hình vẽ, đồ thị . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 MỞ ĐẦU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Chương 1. Một số vấn đề tổng quan 23 1.1. Hàm sóng và phổ năng lượng của electron trong bán dẫn siêu mạng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.1.1. Bán dẫn siêu mạng . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.1.2. Hàm sóng và phổ năng lượng của electron trong bán dẫn siêu mạng pha tạp (DSSL) . . . . . . . . . . . 24 1.1.3. Hàm sóng và phổ năng lượng của electron trong bán dẫn siêu mạng thành phần (CSSL) . . . . . . . . . 26 1.2. Độ dẫn và phép chiếu toán tử trong hệ nhiều hạt . . . . . 30 1.2.1. Biểu thức tổng quát của tenxơ độ dẫn . . . . . . . 30 1.2.2. Biểu thức tổng quát của tenxơ độ dẫn qua phép chiếu phụ thuộc trạng thái . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 1 1.3. Phương pháp phương trình động lượng tử . . . . . . . . . 35 1.3.1. Phương pháp phương trình động lượng tử đối với electron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 1.3.2. Phương pháp phương trình động lượng tử đối với phonon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Chương 2. Độ rộng vạch phổ của độ dẫn 39 2.1. Biểu thức giải tích của độ rộng vạch phổ trong bán dẫn siêu mạng pha tạp (DSSL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.1.1. Độ rộng vạch phổ của độ dẫn tuyến tính trong DSSL 39 2.1.2. Độ rộng vạch phổ của độ dẫn phi tuyến trong DSSL 42 2.2. Biểu thức giải tích của độ rộng vạch phổ trong bán dẫn siêu mạng thành phần (CSSL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.2.1. Độ rộng vạch phổ của độ dẫn tuyến tính trong CSSL 43 2.2.2. Độ rộng vạch phổ của độ dẫn phi tuyến trong CSSL 44 2.3. Kết quả tính số và thảo luận . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.3.1. Độ rộng vạch phổ của độ dẫn tuyến tính . . . . . . 47 2.3.2. Độ rộng vạch phổ của độ dẫn phi tuyến bậc một . 50 2.4. Kết luận của chương 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Chương 3. Hiệu ứng tạo phonon trong bán dẫn siêu mạng 59 3.1. Biểu thức giải tích của tốc độ thay đổi và hiệu ứng tạo phonon trong bán dẫn siêu mạng . . . . . . . . . . . . . . 59 3.1.1. Hệ số gia tăng phonon trong bán dẫn siêu mạng . . 59 2 3.1.2. Trường hợp khí electron không suy biến . . . . . . 61 a) DSSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 b) CSSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.1.3. Trường hợp khí electron suy biến . . . . . . . . . . 67 a) DSSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 b) CSSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.2. Kết quả tính số và thảo luận . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.2.1. Trường hợp khí electron không suy biến . . . . . . 69 3.2.2. Trường hợp khí electron suy biến . . . . . . . . . . 81 3.3. Kết luận của chương 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Chương 4. Cộng hưởng tham số giữa phonon âm và phonon quang trong bán dẫn siêu mạng 91 4.1. Biểu thức giải tích của trường ngưỡng và hệ số gia tăng phonon 92 4.1.1. Hệ phương trình động lượng tử cho phonon . . . . 92 4.1.2. Phương trình tán sắc chung của phonon . . . . . . 94 4.1.3. Trường ngưỡng và hệ số gia tăng phonon âm . . . . 96 4.1.4. Biểu thức giải tích của trường ngưỡng và hệ số gia tăng phonon âm trong bán dẫn siêu mạng pha tạp . 100 4.1.5. Biểu thức giải tích của trường ngưỡng và hệ số gia tăng phonon âm trong bán dẫn siêu mạng thành phần101 4.2. Kết quả tính số và thảo luận . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 4.2.1. Trường ngưỡng trong bán dẫn siêu mạng . . . . . . 102 3 4.2.2. Hệ số gia tăng phonon âm trong bán dẫn siêu mạng 1054.3. Kết luận của chương 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 ...