Резонансные акцепторные состояния в напряженных полупроводниках и полупроводниковых структурах

• Автор: Прокофьев, Алексей Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 122 с. : ил

Оглавление
Введение
1 Модель Брейта-Вигнера
1.1 Стримминговый режим
1.2 Решение кинетического уравнения
1.3 Двумерный случай
1.4 Обсуждение результатов
2 Резонансные состояния в одноосно сжатом германии р-типа
2.1 Гамильтониан Латтинжера кубического полупроводника
2.2 Метод конфигурационного взаимодействия
2.3 Вероятности захвата дырок в резонансное состояние и упругого резонансного рассеяния
2.4 Случай давления вдоль оси [111]
2.5 Обсуждение результатов
3 Моделирование терагерцевого лазера на деформированном германии
3.1 Кинетика горячих дырок
3.2 Заселенность примесных состояний
3.2.1 Вероятности термической ионизации и захвата

3.2.2 Ударная ионизация и коэффициенты Оже
3.2.3 Решение уравнений баланса
3.3 Оптические переходы
3.4 Обсуждение результатов
4 Резонансные акцепторные состояния в напряженных квантовых ямах
4.1 Волновые функции и энергетический спектр дырок в напряженных
квантовых ямах
4.1.1 Волновые функции дырок в квантовой яме
4.1.2 Граничные условия на интерфейсах квантовой ямы
4.1.3 Антисимметричные функции
4.1.4 Угловая зависимость коэффициентов
4.2 Акцепторные состояния в напряженной квантовой яме
4.3 Вероятности захвата дырок па резонансное состояние
4.4 Вероятность упругого резонансного рассеяния
4.5 Квантовые ямы 81/§1Се/81, легированные бором
4.6 Обсуждение результатов
Заключение
Список литературы
А Вероятности упругого рассеяния и захвата в модели Брейта-Вигнера
В Вероятности рассеяния дырок на фононах в деформированных полупроводниках
С Вероятности ударной ионизации акцепторов горячими дырками
Б Явный вид матрицы Мк
Е Матричные элементы, определяющие гибридизацию локализованных состояний со сплошным спектром двумерных дырок
Е.1 <^Кк>
Е.2 < <к //Г;' 1 >" >
Е.З < ^ | Уе |<к >
Е.4 < С',к' I К I <к >

элементы гамильтониана Нь принимают вид:
Р = 71 {Ч + Ц, + Ч) > Я = (X - ,
Я = 1 {Ч + Ч~ ^Ч) ' 3 = 72/3 (кх - гку) Ч
(2.8)
Пусть давление приложено вдоль оси [001]. Тогда тензор деформации имеет вид
(2.9)
Еху Е-ху 0
где Бц - компоненты тензора упругих модулей, Р - давление. В этом случае отличны от нуля только диагональные компоненты гамильтониана НЕ. Исключая из рассмотрения члены вида аТге, описывающие сдвиг вершины валентной зоны, гамильтониан Нс удобно записать в виде:
'СО 0 0"
- 0 -С 0
Е 2 т0 0 0 -С 0 ’ ( 0)
о о ос.
а параметр С связан с компонентами тензора деформации и деформационным потенциалом Ъ соотношениями:

= Ь{е2Х - ехх) = 6(5ц - Зи)Р.
(2.11)
Одноосная деформация по оси [001] приводит к расщеплению четырех кратно вырожденной вершины валентной зоны на два двукратно вырожденных уровня, разделенных энергетическим зазором.

Еле/ — 2 г

: аР,
(2.12)
где а = 26(5,ц — З12), (для германия сжатого вдоль оси [001] а = 6 мэВ/кбар).
Энергетический спектр при этом состоит из двух подзон, состояния в которых будем характеризовать значениями проекций полного момента М в точке Г, и определяется формулами:

[71&2 ± у'С^гтС
(2.13)