NGHIÊN CỨU KHOA HỌC-NGHIÊN CỨU ĐỘ VẠCH PHỔ TRONG DÂY LƯỢNG TỬ HÌNH CHỮ NHẬT

B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O TRƯ NG D B ĐHDT TRUNG ƯƠNG NHA TRANG ----- NGUY N ĐÌNH HIÊN NGHIÊN C U Đ R NG V CH PH TRONG DÂY LƯ NG T HÌNH CH NH T B MÔN: LÝ - SINH Đ TÀI NGHIÊN C U KHOA H C Nha trang, tháng 6 năm 2010 i .L I CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a riêng tôi, các s li u và k t qu nghiên c u nêu trong đ tài là trung th c, đư c các đ ng tác gi cho phép s d ng và chưa t...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC-NGHIÊN CỨU ĐỘ VẠCH PHỔ TRONG DÂY LƯỢNG TỬ HÌNH CHỮ NHẬT B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O TRƯ NG D B ĐHDT TRUNG ƯƠNG NHA TRANG ----- NGUY N ĐÌNH HIÊN NGHIÊN C U Đ R NG V CH PH TRONG DÂY LƯ NG T HÌNH CH NH T B MÔN: LÝ - SINH Đ TÀI NGHIÊN C U KHOA H C Nha trang, tháng 6 năm 2010 i L I CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a riêng tôi, các s li u và k t qu nghiên c u nêu trong đ tài là trung th c, đư c các đ ng tác gi cho phép s d ng và chưa t ng đư c công b trong b t kỳ m t công trình nghiên c u nào khác. Tác gi đ tài Nguy n Đình Hiên ii L I C M ƠN Hoàn thành đ tài nghiên c u khoa h c này, tôi trân tr ng bày t lòng bi t ơn sâu s c đ n Ban Giám Hi u, H i đ ng khoa h c, trư ng b môn Lý - Sinh, cùng toàn th quí th y cô và các anh ch công nhân viên c a nhà trư ng đã đ ng viên, chia s , đóng góp ý ki n và giúp đ tôi hoàn thi n đ tài này. Tác gi đ tài Nguy n Đình Hiên iii M CL C Trang ph bìa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i L i cam đoan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii L i c m ơn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii M cl c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 M ĐU 3 N I DUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Chương 1. M T S V NĐ T NG QUAN . . . . . . 10 1.1. Phép chi u toán t lo i II . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2. Bán d n dây lư ng t và Hamiltonian c a h electron- phonon khi có m t đi n trư ng . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.1. Bán d n dây lư ng t hình ch nh t . . . . . . . 13 1.2.2. Hamiltonian c a h electron - phonon trong đi n trư ng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.3. Tính toán gi i tích hàm d ng ph . . . . . . . . . . . . . 16 1.3.1. Bi u th c t ng quát c a tenxơ đ d n . . . . . . 16 1.3.2. S d ng phép chi u ph thu c tr ng thái lo i II đ tính bi u th c tenxơ đ d n . . . . . . . . . . 20 Chương 2. TÍNH GI I TÍCH Đ R NG V CH PH TRONG DÂY LƯ NG T HÌNH CH NH T . 24 2.1. Bi u th c đ r ng v ch ph ................ 24 2.1.1. Bi u th c c a hàm d ng ph ........... 24 2.1.2. Bi u th c đ r ng v ch ph ............ 34 1 2.2. Bi u th c công su t h p th ................ 42 Chương 3. L P TRÌNH Đ KH O SÁT S VÀ V Đ TH .......................... 43 3.1. K t qu tính s và th o lu n . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.1.1. Kh o sát s ph thu c c a công su t h p th vào t n s trư ng ngoài. . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.1.2. Kh o sát s ph thu c c a n a đ r ng v ch ph vào nhi t đ và kích thư c c a dây. . . . . . . . . 47 K T LU N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 TÀI LI U THAM KH O . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 PH LC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P.1 2 M ĐU 1. Lý do ch n đ tài Hi n nay trên th gi i đã và đang hình thành m t ngành khoa h c và c ng ngh m i, có nhi u tri n v ng và d đoán s tác đ ng m nh m đ n t t c các lĩnh v c khoa h c, công ngh , k thu t cũng như đ i s ng-kinh t xã h i th k 21. Đó là Khoa h c và Công ngh Nano. Đây là lĩnh v c mang tính liên ngành cao, bao g m v t lý, hóa h c, y dư c-sinh h c, công ngh đi n t tin h c, công ngh môi trư ng và nhi u công ngh khác. Theo trung tâm đánh giá công ngh th gi i (World Technology Evaluation Centrer), trong tương lai s không có ngành công nghi p nào mà không ng d ng công ngh nano [4]. Khoa h c và Công ngh Nano đư c đ nh nghĩa là khoa h c và công ngh nh m t o ra và nghiên c u các v t li u, các h th ng, các c u trúc và các linh ki n có kích thư c trong kho ng t 0,1 đ n 100 nm, v i r t nhi u tính ch t khác bi t so v i v t li u kh i [4]. Th t v y, các nhà nghiên c u đã ch ra r ng khi kích thư c c a ch t bán d n gi m xu ng m t cách đáng k theo 1 chi u, 2 chi u, ho c c 3 chi u thì các tính ch t v t lý: tính ch t cơ, nhi t, đi n, t , quang thay đ i m t cách đ t ng t. Chính đi u đó đã làm cho các c u trúc nano tr thành đ i tư ng c a các nghiên c u cơ b n, cũng như các nghiên c u ng d ng. Các tính ch t c a các c u trúc nano có th thay đ i đư c b ng cách đi u ch nh hình d ng và kích thư c c nanomet c a chúng [1], [4]. Khi gi m kích thư c c a v t r n xu ng theo m t phương nào đó (phương x) ch còn vào c vài nanomet (nghĩa là cùng b c đ l n v i bư c sóng de Broglie c a h t t i đi n) thì các electron có th v n chuy n đ ng hoàn toàn t do trong m t ph ng (y,z), nhưng chuy n đ ng c a 3 chúng theo phương x s b gi i h n. H electron như v y g i là h đi n t chu n hai chi u và ch t bán d n đư c g i là bán d n chu n 2 chi u (gi ng lư ng t và siêu m ng). N u kích thư c c a v t r n theo phương y cũng co l i ch còn vào c vài nanomet, khi đó các electron ch có th chuy n đ ng t do theo phương z, còn chuy n đ ng c a chúng theo các phương y và x đã b lư ng t hóa. H electron như v y g i là h đi n t chu n m t chi u và ch t bán d n như v y g i là bán d n chu n 1 chi u hay ...