Влияние сильных электрических и магнитных полей на оптические и электрические свойства наноструктур со сверхрешеткой

• Автор: Мещерякова, Наталья Евгеньевна
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 115 с. : ил.

1. Полупроводниковые объекты со сверхструктурой и нелинейные волны
1.1 Влияние сильного электрического поля на электронные
состояния в сверхрешетке
1.2 Электропроводность СР в сильных полях
1.3 Нелинейные волны в полупроводниковых СР
1.4 Поглощение электромагнитных волн в СР
1.5 Электронные свойства полупроводниковых наноструктур
2. Влияние нелинейной электромагнитной волны на проводимость 2Б -газа со сверхрешеткой в квантующем электрическом
поле
Выводы
3. Поглощение нелинейных электромагнитных волн полупроводниковой сверхрешеткой, содержащей примесные центры
Ведение
3.1 Внутриминизонное поглощение нелинейной электромагнитной волны в полупроводниковой сверхрешетке
3.2 Примесное поглощение нелинейных волн электронами
сверхрешетки
Выводы
4. Влияние магнитного поля на проводимость квантового цилиндра со сверхрешеткой в условиях штарковской
лестницы

Выводы
Заключение
Литература

Актуальность проблемы
Возросший в последнее время интерес к нелинейным явлениям стимулировал создание материалов, способных проявлять необычные (в том числе и нелинейные) свойства в легко достижимых экспериментально условиях. Одним из таких материалов является полупроводниковая сверхрешетка (СР), представляющая собой структуру, в которой помимо потенциала кристаллической решетки на электрон действует дополнительный, искусственно созданный потенциал с периодом, значительно превышающим период кристаллической решетки. Дополнительный потенциал приводит к дроблению энергетических зон кристалла вблизи краев, вследствие чего энергетический спектр электронов в образовавшихся минизонах становится сильно непараболичен. Это, в свою очередь приводит к тому, что существенная нелинейность электронных свойств СР проявляется уже в полях умеренных напряженностей
(~103В/см).
Современные нанотехнологии позволяют создавать системы довольно сложной геометрической формы, что стимулирует интерес теоретиков к изучению таких объектов как квантовые проволоки, кольца, цилиндры, ямы и колодцы. Особенности геометрии отражаются на спектре носителей тока, а следовательно обуславливают специфику электронных свойств подобных структур. Полупроводниковые наноструктуры нашли свое широкое применение в микроэлектронике и технике в качестве основы генераторов и усилителей электромагнитных волн, фотоприемников, фоторезисторов, оптических фазовых и интерференционных модуляторов, цифровых оптических переключателей, что делает их еще более ценными объектами для рассмотрения.

а - кривая при к=5 Ь - кривая при к=2.5 с - кривая при к= .5 <3 - кривая при к= 1
Рисунок 2.3 - Графики функции Ф(у), задаваемой формулой (2.24), при различных значениях показателя нелинейности к
Предположим, что частота кноидальной волны со{к) много больше штарковской частоты /2 и Ьш{к)»р10, г (г — средняя энергия поперечного движения электронов). Данное условие выполняется при ен(£)>1014с'', тогда поглощением и испусканием квантов ВЧ поля можно пренебречь. Кноидальное поле оказывает динамическое влияние на носители тока, а разогрев электронного газа определяется только действием постоянного электрического поля. В силу сказанного в выражении (2.20) в сумме по 5 можно оставить только слагаемое с 5=0.
Функция распределения п(р±), нормированная условием ^«(/3^) = п0 (по ~

поверхностная плотность электронов), определяется из уравнения баланса [46]
X [п{р'±)&„ (р'± ,ру)~ п(р1 )ЦГУ (ру ,#.)] = 0. (2.27)
у,р