Електронні стани у п’ятишарових напівпровідникових структурах. Частина 2
Анотація
У роботі виведено та проаналізовано трансцендентні рівняння для визначення енергетичного спектра електронів у п’ятишаровій напівпровідниковій структурі з потенціальним бар’єром, розташованим у її центрі, для різних енергетичних діапазонів. Показано, що причина зміщення енергетичних рівнів пов’язана із залежністю гамільтоніана електрона не лише від потенціальної енергії, але й від кінетичної енергії, яка визначається ефективними масами електронів у кожному шарі структури. Проаналізовано зміни енергетичного спектра електронів у п’ятишаровій напівпровідниковій структурі, шари якої мають різні значення фізичних величин, що характеризують зонні та геометричні параметри зразка, залежно від температури.
Завантаження
Посилання
Z.D. Kvon, “Semiconductor quantum wells and nanostructures,” Nanomaterials, 13(13), 1924 (2023). https://doi.org/10.3390/nano13131924
E.L. Ivchenko, and G. E. Pikus, Superlattices and Other Heterostructures. Symmetry and Optical Phenomena. (Springer, Berlin, 1995).
E. L. Ivchenko, Optical Spectroscopy of Semiconductor Nanostructures, (Alpha Science, Harrow (UK), 2005).
H. Xu, M.K. Akbari, and S. Zhuiykov, “2D semiconductor nanomaterials and heterostructures: controlled synthesis and functional applications,” Nanoscale Research Letters, 16(1), 94 (2021). https://doi.org/10.1186/s11671-021-03551-w
R.Ya. Rasulov, V.R. Rasulov, B.B. Akhmedov, I.A. Muminov, and K.K. Urinova, “Dimensional quantization in InSb and GaAs in three-zone model,” Journal of Physics: Conference Series, 2697(1), 012005 (2024). https://doi.org/10.1088/1742-6596/2697/1/012005
V.R. Rasulov, R.Y. Rasulov, M.Kh. Nasirov, I.A. Muminov, and M.M. Mamatova, “Theory of size quantization in monolayers of transition metal dichalcogenides,” Physica Scripta, 99(10), 105987 (2024).
E.I. Golant, and A.B. Pashkovskii, “Two-level electron wave functions in double-barrier quantum-confined structures in an electric field of finite amplitude,” Semiconductors (Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov), 34(3), 334–339 (2000).
E.I. Golant, and A.B. Pashkovskii, “Resonant transitions between split levels of triple-barrier nanostructures and prospects for their application in submillimeter-range devices,” Semiconductors (Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov), 36(3), 330 (2002).
A.B. Pashkovskii, “Parity and abrupt broadening of resonant levels in triple-barrier structures.” JETP Letters, 82(3–4) 228 (2005).
V.F. Elesin, “High-frequency response of double-barrier nanostructures,” Journal of Experimental and Theoretical Physics (JETP), 121(4), 925–931 (2002).
V.F. Elesin, “Resonant tunneling of electrons interacting with phonons,” Journal of Experimental and Theoretical Physics (JETP), 123(5), 1096–1111 (2005).
V.F. Elesin, “Resonant tunneling and nonlinear response in a high-frequency field,” Journal of Experimental and Theoretical Physics (JETP), 124(2), 379–386 (2003).
V.F. Elesin, and I.Yu. Kateev, “High-frequency properties of double-well nanostructures,” Semiconductors (Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov), 42(5), 586–591 (2008).
R.Y. Rasulov, V.R. Rasulov, K.K. Urinova, M.A. Mamatova, and B.B. Akhmedov, “Single and multiphoton optical transitions in atomically thin layers of transition metal dichalcogenides,” East European Journal of Physics, (1), 393–397 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-1-40
V.R. Rasulov, R.Ya. Rasulov, M.A. Mamatova, and F. Qosimov, “Semiclassical theory of electronic states in multilayer semiconductors. Part 1,” Journal of Physics: Conference Series, 2388, 012156 (2022). https://doi.org/10.1088/1742-6596/2388/1/012156
V. R. Rasulov, R.Ya. Rasulov, M.A. Mamatova, and F. Qosimov, “Semiclassical theory of electronic states in multilayer semiconductors. Part 2,” Journal of Physics: Conference Series, 2388, 012158 (2022). https://doi.org/10.1088/1742-6596/2388/1/012158
T.P.E. Broekaert, W. Lee, and C.G. Fonstad, “Pseudomorphic In_0.53 Ga_0.47As/AlAs/InAs resonant tunneling diodes with peak-to-valley current ratios of 30 at room temperature,” Applied Physics Letters, 53(16), 1545–1549 (1988).
S.-H. Ng, and C. Surya, “Studies of flicker noise in In_0.53 Ga_0.47As/AlAs/InAs resonant tunneling diodes,” Solid-State Electronics, 35(9), 1213–1216 (1992). https://doi.org/10.1016/0038-1101(92)90151-2
D.J. BenDaniel, and C.B. Duke, “Space-charge effects on electron tunneling,” Physical Review, 152(2), 683–692 (1966). https://doi.org/10.1103/PhysRev.152.683
G. Bastard, Wave Mechanics Applied to Semiconductor Heterostructures. Les Editions de Physique, Les Ulis (France); (Halsted Press, New York, 1988).
V. Barsan, and M.C. Ciornei, “Semiconductor quantum wells with BenDaniel–Duke boundary conditions: approximate analytical results,” European Journal of Physics, 38(1), 015407 (2017). https://doi.org/10.1088/1361-6404/38/1/015407
M. Singh, H. Lipsanen, T. Bhardwaj, and V. Singh, “Landau quantization of a circular quantum dot using the BenDaniel–Duke boundary condition,” Superlattices and Microstructures, 147, 106690 (2020). https://doi.org/10.1016/j.spmi.2020.106690
A. Atić, X. Wang, N. Vuković, N. Stanojević, A. Demić, D. Indjin, and J. Radovanović, “Resonant tunnelling and intersubband optical properties of ZnO/ZnMgO semiconductor heterostructures: impact of doping and layer structure variation,” Materials, 17(4), 927 (2024). https://doi.org/10.3390/ma17040927
R.Y. Rasulov, V.R. Rasulov, K.K. Urinova, I.A. Muminov, and B.B. Akhmedov, “Analysis of kinetic properties and tunnel-coupled states in asymmetrical multilayer semiconductor structures,” East European Journal of Physics, (2), 270–273 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-2-27
R.Ya. Rasulov, V.R. Rasulov, I.A. Muminov, M.A. Mamatova, F.U. Raxmatullayeva, and M.Sh. Yusupova, “Electron states in a five-layer semiconductor structure. Part 1,” East European Journal of Physics, (3), 491-497 (2026). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2026-3-44
Авторське право (c) 2026 Р.Я. Расулов, В.Р. Расулов, І.А. Мумінов, М.А. Маматова, Ф.У. Рахматуллаєва, С.Х. Мухаммадамінов
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
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).
