Эффект фотонного увлечения электронов при фотоионизации примесных центров в 1D и 2D полупроводниковых структурах

• Автор: Киндаев, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ГЛАВА I. ЭФФЕКТ ФОТОННОГО УВЛЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ПРИ ФОТОИОНИЗАЦИИ Он-ЦЕНТРОВ. В ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ КВАНТОВОЙ ПРОВОЛОКЕ С КРАЕВОЙ ДИСЛОКАЦИЕЙ
1.1 Введение
1.2 Время релаксации квазиимпульса электронов при их рассеянии на краевой дислокации в полупроводниковой квантовой проволоке с параболическим потенциалом конфайнмента
1.3 Подвижность электронов в квантовой проволоке с краевой дислокацией
1.4 Рассеяние электронов на краевой дислокации в полупроводниковом микросужении
1.5 Подвижность электронов в микросужении с краевой дислокацией
1.6 Эффект фотонного увлечения одномерных электронов при фотоионизации Он-центров в квантовой проволоке с краевой дислокацией
Выводы к главе I
ГЛАВА II. ЭФФЕКТ ФОТОННОГО УВЛЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ПРИ ФОТОИОНИЗАЦИИ Пн-ЦЕНТРОВ В ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ КВАНТОВОЙ ЯМЕ С КРАЕВОЙ ДИСЛОКАЦИЕЙ
2.1 Введение
2.2 Особенности времени релаксации квазиимпульса двумерных электронов
2.3 Подвижность электронов в квантовой яме с краевой дислокацией
2.4 Эффект фотонного увлечения при фотоионизации Он-центров в квантовой яме с краевой дислокацией
Выводы к главе II
ГЛАВА III. ЭФФЕКТ ФОТОННОГО УВЛЕЧЕНИЯ ОДНОМЕРНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ ПРИ ФОТОИОНИЗАЦИИ ВОДОРОДОПОДОБНЫХ ПРИМЕСНЫХ ЦЕНТРОВ В ПРОДОЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ С УЧЕТОМ СПИНОВЫХ СОСТОЯНИЙ
3.1 Введение
3.2 Волновая функция и энергетический спектр водородоподобного примесного центра с учетом спина электрона
3.3 Расчет матричного элемента оптического перехода электрона из основного состояния водородоподобного примесного центра в состояния квазинепрерывного спектра квантовой проволоки
3.4 Расчет плотности тока увлечения при фотоионизации водородоподобных примесных центров в продольном магнитном поле
3.5 Спектральная зависимость плотности тока увлечения при фотоионизации водородоподобных примесных центров в продольном магнитном поле. Квантоворазмерный эффект Зеемана
Выводы к главе III
Заключение
Библиографический список использованной литературы

Наиболее исследуемыми объектами современной физики твердого тела являются структуры нанометрового масштаба. Нанофизика ставит и решает новые научные проблемы, открывает перспективы создания совершенно новых квантовых устройств и систем с широкими функциональными возможностями для опто- и наноэлектроники, измерительной техники, информационных технологий нового поколения, средств связи и пр. Результатом исследований низкоразмерных систем стало открытие принципиально новых явлений, таких как целочисленный и дробный квантовый эффект Холла в двумерном электронном газе, вигнеровская кристаллизация квазидвумерных электронов и дырок, обнаружение новых композитных квазичастиц и электронных возбуждений с дробными зарядами, высокочастотных блоховских осцилляций, а также многих других.
Развитие этой области открыло возможности конструирования средствами зонной инженерии и инженерии волновых функций и последующего изготовления методами современных высоких технологий наноструктур (сверхрешетки, квантовые ямы (КЯ), квантовые точки (КТ), квантовые нити (КН), квантовые контакты, атомные кластеры и т. д.) с наперед заданным электронным спектром и свойствами, требуемыми для обнаружения и изучения новых физических явлений или для соответствующих приборных приложений.
На основе структур с КЯ созданы высокочастотные полевые транзисторы с высокой подвижностью электронов, полупроводниковые светодиоды от ближнего инфракрасного (ИК) до голубого света, параметрические источники света среднего ИК диапазона, фотоприемники среднего ИК диапазона, примесные фотоприемники дальнего ИК диапазона, приемники дальнего ИК диапазона на квантовом эффекте Холла, модуляторы в ближнем ИК диапазоне. КТ нашли свое применение в светодиодах ближнего ИК диапазона, фотоприемниках среднего ИК диапазона, однофотонных приемниках и генератоПримесный ЭФУ в КП обусловлен поглощением электромагнитного излучения поперечной относительно оси КП поляризации еХ1, т. е. поглощением фотонов с импульсом /Цц , направленным вдоль оси КП.
Эффективный гамильтониан н|*| взаимодействия с полем световой волны имеет вид
нИ = -тх*

2яЛа/0ех р(/ф-)(ех,Уг), (1.6.4)
*2 т со
где А.*0 - коэффициент локального поля, а* = е2 /(4яе0л/вйс) - постоянная тонкой структуры с учетом статической относительной диэлектрической проницаемости г, с- скорость света, /0 - интенсивность поглощаемого излучения, со - частота поглощаемого излучения.
Невозмущенные примесями одночастичные волновые функции конечного состояния представляются в виде (1.2.3).
Учитывая (1.6.4), выражение для матричного элемента М^х, определяющего оптические переходы электрона из основного состояния Б^-центра
(1.6.3) в квазинепрерывный спектр (1.2.3) КП, можно записать следующим образом
70 еХР(1'дггуП,,п2,к:(Х>У’2)

V!1х(х,у,г,га)).
(1.6.5)
При вычислении матричного элемента М1/ х используются интегралы следующего вида [89]