Оптические свойства квантовых проволок и сужений со статическими дефектами в электрическом и магнитном полях

• Автор: Калинин, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Введение
СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1. Оптические свойства квантового сужения с Б -центром во внешних электрическом и магнитном полях

1.1. Введение

1.2. Дисперсионное уравнение электрона, локализованного на центре в квантовом сужении при наличии внешних электрического и магнитного полей
1.3. Зависимость энергии связи 0”-состояния в квантовом сужении от эффективной длины сужения и величины внешних электрического и магнитного полей
1.4. Расчёт коэффициента примесного поглощения в квантовом сужении во внешних электрическом и магнитном полях
1.5. Эффекты влияния внешних электрического и магнитного полей на спектры примесного поглощения в квантовом сужении

Выводы к главе

Глава 2. Эффект фотонного увлечения электронов при внутризонных оптических переходах в квантовой проволоке с краевой дислокацией во внешнем продольном магнитном поле
2.1. Введение
2.2. Расчёт времени релаксации при рассеянии электронов на краевой дислокации в квантовой проволоке во внешнем магнитном поле
2.3. Влияние внешнего магнитного поля и параметров краевой дислокации на зависимость времени релаксации от энергии налетающего электрона
2.4. Подвижность электронов в квантовой проволоке с краевой дислокацией во внешнем продольном магнитном поле

2.5. Расчёт плотности тока фотонного увлечения при внутризонных оптических переходах в квантовой проволоке при наличии внешнего
магнитного поля
2.6. Влияние механизмов рассеяния электронов на форму спектральных
кривых плотности тока фотонного увлечения в квантовой
проволоке
Выводы к главе
Глава 3. О возможности использования эффекта фотонного увлечения на внутризонных оптических переходах в квантовой проволоке для разработки детекторов лазерного излучения
3.1. Введение
3.2. Зависимость фоточувствительности детекторов лазерного излучения из ОаАэ квантовой проволоки от величины внешнего магнитного поля и параметров дислокационной линии
3.3. Влияние различных механизмов рассеяния носителей заряда в квантовой проволоке на фоточувствительность детектора лазерного излучения
Выводы к главе
Заключение
Список авторских публикаций по теме диссертации
Библиографический список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ
Полупроводниковые квантовые проволоки (КП) привлекают внимание исследователей благодаря их уникальным электронным, оптическим и оптоэлектронным свойствам. КП нашли применение в лазерах, фото детекторах [1] и полевых транзисторах [2]. Приборное применение КП может существенно улучшить характеристики лазеров (снизить порог генерации, увеличить полосу модуляции, уменьшить влияние изменения температуры на характеристики лазера), транзисторов (повысить подвижность носителей), оптических переключателей (понизить значения энергии, затрачиваемые на переключение, и уменьшить времена переключения). Существуют различные методы получения полупроводниковых КП [3,4]: использование молекулярно-лучевой
эпитаксии или роста из газовой фазы с использованием металлоорганических соединений на специально приготовленных подложках, травление двумерной структуры, скалывание двумерной структуры перпендикулярно поверхности с последующим продолжением процесса молекулярно-лучевой эпитаксии на поверхности скола (Т-образные квантовые нити) и т.д. [5].
Условно можно выделить две основные группы изготовления КП:
1) создание КП путем травления исходных двумерных структур;
2) формирование КП непосредственно в процессе выращивания полупроводниковой структуры. Методы, относящиеся к первой группе, обладают несомненными преимуществами. Суть этих преимуществ состоит в том, что, во-первых, при травлении структур с квантовыми ямами (КЯ) можно в достаточно широких пределах варьировать геометрические размеры получаемых КП. Во-вторых, при использовании этого способа можно проводить сопоставление свойств исходных КЯ и получаемых из них КП.
Сравнительно недавно методом молекулярно-лучевой эпитаксии были впервые выращены бинарные КП ZnTe [6,7]. Важной особенностью бинарных полупроводников является их способность к формированию

эффективной длины КС при различных значениях напряженности электрического поля Е0, величины магнитного поля В и параметра т].. Можно
видеть, что с ростом Ь“2 энергия связи Е°Е монотонно убывает, так как Б~-
орбиталь сжимается вдоль оси КС из-за ослабления удерживающего потенциала в данном направлении. Внешнее магнитное поле компенсирует ослабление удерживающего потенциала в г-направлении и энергии связи Э-центра при фиксированном значении возрастает (см. кривые 1 и 2 рис. 8). Во внешнем электрическом поле энергия связи Б'-состояния уменьшается (сравн. кривые 1 и 3 на рис. 8) вследствие электронной поляризации и штарковского сдвига по энергии.
Из рис. 9 видно, что в КС, находящемся во внешнем магнитном поле, продольное электрическое поле подавляет эффект магнитного вымораживания 0_-состояния (сравн. кривые 1 и 4 на рис. 9) вследствие электронной поляризации и штарковского сдвига по энергии. С ростом внешнего магнитного поля происходит сжатие ^-орбитали в сечении узкого горла КС, что приводит к слабой чувствительности энергии связи Б~-состояния к внешнему продольному электрическому полю (сравн. кривые 1 и 4 на рис. 10).