Энергетический спектр и подвижность носителей заряда в двумерных полупроводниковых системах

• Автор: Альшанский, Глеб Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 138 с. : ил

Содержание
Введение

Основные положения, выносимые на защиту

Глава 1. Электронные и дырочные уровни в двумерных полупроводниковых структурах

1.1 Одночастичные состояния в двумерных структурах.

1.1.1 Уравнение Шредингера в объемном полупроводниковом материале

1.1.2 Формализм огибающих волновых функций

1.1.3 Электронные состояния в двумерных полупроводниках

1.1.4 Дырочные состояния в двумерных

полупроводниках

1.2 Многочастичные взаимодействия в полупроводниках

1.2.1 Вклад Хартри и уравнение Пуассона
1.2.2 Обменно-корреляционный вклад
1.3 Одноосное сжатие и пространственное квантование дырок
1.4 Численные расчеты спектров пространственного квантования дырок

Глава 2. Самосогласованный расчет уровней пространственного
квантования. Электронная система
2.1 Основные уравнения
2.1.1 Самосогласованная система уравнений
2.1.2 Плотность состояний, энергия Ферми и числа
заполнения подзон пространственного квантования
2.1.3 Распределение легирующих примесей-доноров
2.2 Методика численного расчета
2.3 Результаты расчетов
2.3.1 Параметры структур
2.3.2 Одиночная квантовая яма
2.3.3 Двойная квантовая яма
2.4 Анизотропная эффективная масса
2.4.1 Диагональная модель Латтинжера
2.4.2 Самосогласованная двойная квантовая яма
Глава 3. Самосогласованный расчет уровней пространственного квантования. Дырочная система
3.1 Основные уравнения
3.2 Методика численного расчета
3.2.1 Преобразования Бройдо-Шема
3.2.2 Изотропная модель Латтинжера
3.2.3 Решение самосогласованной системы уравнений

3.3 Непараболичность закона дисперсии
пространственно-квантованных дырок
3.4 Влияние одноосного сжатия на спектр пространственного квантования дырок
Глава 4. Время релаксации и подвижность носителей заряда в
двумерной селективно легированной квантовой яме
4.1 Внутриподзонное рассеяние
4.1.1 Основные уравнения
4.1.2 Рассеяние на короткодействующем потенциале (однозонный случай)
4.1.3 Рассеяние на кулоновском потенциале. Однозонный случай
4.1.4 Результаты численных расчетов. Внутриподзонное рассеяние
4.2.1 Общие соотношения
4.4.2 Межподзонное рассеяние
Заключение
Приложение
Приложение

используется в физике полупроводников и естественным образом расширяется для включения эффектов как электрического [15], так и поперечного [18,20] и продольного [21] магнитного поля, спин-орбитального расщепления [22], деформации [20,25], самосогласования [2,18,19] и обменно-корреляционных
эффектов [8,24]. Оно также часто применяется для расчета плотности состояний и эффективной массы пространственно квантованных дырок [6,23], описания оптических свойств [13,14] объемных и двумерных [15] полупроводниковых структур в присутствие внешних полей и возмущений, коэффициентов отражения и прохождения дырок через гетеробарьер [26]. Отметим, что в случае специального вида потенциала (бесконечно глубокая яма) приближение огибающей функции позволяет получить аналитические выражения для закона дисперсии [16] и плотности состояний [17] пространственно квантованных носителей заряда как в зоне проводимости, так и в валентной зоне двумерной структуры.
Приближение огибающей волновой функции применимо не только для полупроводниковых систем с прямой щелью. В работах [27,28] оно было использовано для нахождения энергетического спектра в бесщелевых двумерных полупроводниковых структурах в магнитном поле.