До теорії розмірного квантування у вузькощілинних кристалах
DOI:
https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-4-40Ключові слова:
розмірне квантування, вузька щілина, кристал, модель Кейна, рівняння Шредінгера, електрон, підзона, наноелектроніка, гетероструктура, енергетичний спектрАнотація
У цій статті розглядаються дослідження явищ розмірного квантування в нуль-, одно- та двовимірних напівпровідникових структурах. Основну увагу приділено механізмам фотонно-кінетичних ефектів у цих структурах. Незважаючи на численні дослідження фізичних властивостей низькорозмірних систем носіїв струму, розмірне квантування енергетичних спектрів у вузькозонних напівпровідниках і пов'язані з ним фотоніко-кінетичні ефекти ще недостатньо вивчені. Таким чином, це дослідження зосереджено на квантово-механічному дослідженні розмірного квантування в певних випадках з використанням багатозонної моделі Кейна. Проаналізовано нерозв’язність матричного рівняння Шредінгера 8x8 у моделі Кейна для потенційної ями довільної форми. Досліджено залежність енергетичного спектра від двовимірного хвильового вектора для різних випадків. Зокрема, розглянуто енергетичні спектри напівпровідників InSb та GaAs залежно від параметрів зони та розміру потенційної ями. Подано висновки щодо аналізу різних випадків розмірного квантування у вузькозонних кристалах з кубічною або тетраедричною симетрією в тризонному наближенні. Показано, що енергетичний спектр відповідає набору розмірно-квантованих рівнів, які залежать від параметра Рабі, забороненої зони та розміру ями. Розмірно квантовані енергетичні спектри електронів і дірок у напівпровідниках InSb і GaAs проаналізовано в багатозонній моделі.
Посилання
V.E. Borisenko, and A.I. Vorobyova, Nanoelectronics, Part 2. (BSUIR, Minsk, 2003), p.76. (In Russian).
L.E. Vorobyov, S.N. Danilov, E.L. Ivchenko, I.M. Levinshtein, D.A. Firsov, and V.A. Shalygin, Kinetic and optical phenomena in strong electric fields in semiconductors and nanostructures, (Nauka, St. Petersburg, 2000), p.324. (In Russian).
S.A.Tarasenko, Ph.D. dissertation, St. Petersburg University, 2008. (In Russian).
G. Gulyamov, S.B. Utamuradova, M.G. Dadamirzaev, N.A. Turgunov, M.K. Uktamova, K.M. Fayzullaev, A.I. Khudayberdiyeva, et al., East European Journal of Physics, 2, 221(2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-2-24
Sh.B. Utamuradova, Sh.Kh. Daliev, S.A. Muzafarova, and K.M. Fayzullaev, East European Journal of Physics, 3, 385 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-3-41
E.L. Ivchenko, Optical spectroscopy of semiconductor nanostructures, (Alpha Science, Harrow, UK, 2005), p.350.
V.A. Shalygin, Ph.D. dissertation, St. Petersburg University, 2013. (In Russian)
D. Nematov, Kh. Kholmurodov, A. Stanchik, K. Fayzullaev, V. Gnatovskaya, and T. Kudzoev, Trends in Sciences, 20(2), 4058 (2023). https://doi.org/10.48048/tis.2023.4058
S.A. Muzafarova, Sh.B. Utamuradova, A.М. Abdugafurov, K.M. Fayzullaev, E.M. Naurzalieva, and D.A. Rakhmanov, Applied Physics, 4, 81 (2021). https://applphys.orion-ir.ru/appl-21/21-4/PF-21-4-81.pdf (in Russian)
I.A. Akimov, D.N. Mirlin, V.I. Perel, and V.F. Sapega, Semiconductors. 35(6), 1584 (1982). http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/38563 (in Russian)
V.K. Dugaev, and P.P. Petrov, Semiconductors. 22(3), 519 (1988). http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/29170 (in Russian)
E.L. Ivchenko, and G.E. Pikus, Superlattices and other heterostructures. Symmetry and optical phenomena, (Springer, Berlin, 1995).
M.M. Glazov, Ph.D. dissertation, St. Petersburg University, 2012. (In Russian).
D. Nematov, Kh. Kholmurodov, A. Stanchik, K. Fayzullaev, V. Gnatovskaya, and T. Kudzoev. Letters in Applied NanoBioScience, 12(3), 67 (2023). https://doi.org/10.33263/LIANBS123.067
G.L. Beer, and G.E. Pikus, Symmetry and deformation effects in semiconductors, (Media, Moskow, 2012), p. 584. (In Russian).
E.L. Ivchenko, and R.Ya. Rasulov. Symmetry and real band structure of semi-conductors, (Fan, Tashkent, 1989). p.126. (In Russian).
I. Vurgaftman, J.R.M. Meyer, and J.R. Ram-Mohan, J. Appl. Phys. 89, 5815 (2001). http://dx.doi.org/10.1063/1.1368156
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
