پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شماره‌ها | 1,219 |
| تعداد مقالات | 10,473 |
| تعداد مشاهده مقاله | 20,218,622 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 13,907,626 |
مطالعه خصوصیات الکترونی دو کره کوانتومی جایگزیده در سیم کوانتومی آلاییده با استفاده از حل معادلات شرودینگر و پواسون– شرودینگر | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| مقاله 8، دوره 5، شماره 2 - شماره پیاپی 13، مرداد 1402، صفحه 61-70 اصل مقاله (1.02 M) | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2023.68608.1155 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد رضا فرهمند1؛ محمود مرادی* 2؛ عبدالرسول قرائتی3 | ||
| 1دانشجوی دکتری | ||
| 2بازنشسته هیات علمی دانشگاه شیراز | ||
| 3هیات علمی دانشگاه پیام نور | ||
| چکیده | ||
| ساختارهای کوانتومی به عنوان منبع پیشرفته نیم‌هادی در تولید نور می‌باشد و بررسی خصوصیات الکترونی و الکترواپتیکی آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. سیستم‌ها و منابع نور تک فوتونی یکی از اجزای اصلی طراحی سیستم‌های فوتونیک کوانتومی هستند و تلاش‌های زیادی برای تحقیق بر روی چنین منابعی صورت گرفته که از بین آنها نقاط کوانتومی نیم‌هادی به طور ویژه جذاب بوده و نقاط کوانتومی تعبیه شده در نانو سیم‌های نیم‌رسانا با سطوح انرژی و توابع موج مختلف، در نتیجه جذب و نشر فوتون‌های متفاوت، می‌توانند کاربردهای متنوعی داشته باشند. بنابراین در این مطالعه ابتدا خصوصیات الکترونی دو کره کوانتومی متقارن از جنس ایندیوم آرسناید درون استوانه کوانتومی گالیوم آرسناید با حل عددی معادله شرودینگر و با استفاده از نرم افزار کامسول بررسی و نتایج به دست آمده شامل ویژه توابع و ویژه مقادیر انرژی با نتایج به دست آمده از حل نظری و سایر کارهای مشابه مقایسه شده است. در این مرحله تحقیق اصلی استفاده از معادله خود سازگار پواسون – شرودینگر برای نانو ساختارهای مورد مطالعه می‌باشد که با افزودن مقادیر مختلف ناخالصی، اثر ناخالصی‌ها را بر خصوصیات الکترونی نانو سیم کوانتومی و ساختار دو کره کوانتومی درون سیم کوانتومی به دست آورده و با نتایج حاصل از حل معادله شرودینگر در شرایط حدی مقایسه می‌گردد. نتایج به دست آمده نشان دهنده این است که تاثیر تغییرات شعاع کره‌های داخلی و مقادیر مختلف ناخالصی آلاییده شده در خصوصیات الکترونی نانو ساختار قابل توجه و تاثیر دما از دماهای پایین تا دمای محیط ناچیز می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| ساختار کوانتومی؛ معادله خودسازگار؛ آلایش ناخالصی؛ خصوصیات الکترونی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Electronic properties of two quantum spheres confined in the doped quantum wire using Schrodinger and Poisson-Schrodinger equation | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammadreza Farahmand1؛ Mahmood Moradi2؛ Abdolrasoul Gharaati3 | ||
| 1PhD student | ||
| 2Shiraz University | ||
| 3Payam nor Shiraz | ||
| چکیده [English] | ||
| sources, among which, semiconductor quantum dots are particularly attractive thereby quantum dots embedded in semi-conductor nanowires. Quantum dots with different energy levels and wave functions which leeds the absorption and emission of different photons, can have various applications. In this article, firstly, the electronic properties of two indium arsenide quantum dots located symmetrically at the center of galium arsenide quantum wire were investigated. This is done by numerically solving the Schrodinger equation, using Comsol software and the finite element method. The energy eigenvalues, and eigenfunctions were calculated and compared with other similar works. The main research here is solving and using the self-consistent Poisson-Schrödinger equation for the various nanostructures. Then, by using the self-consistent Poisson-Schrödinger equation, the effect of impurities on the electronic properties of the quantum nano wire and the structure of the two quantum spheres inside the quantum wire has been obtained. These results are compared with the results of solving the Schrödinger equation in limiting conditions. The obtained results indicate that the effect of impurities are significant, while the effect of temperature from low temperatures to ambient temperature is insignificant, but the effect of changes in internal radii and the amount of contaminated impurity on the electronic properties of the nanostructure is significant and can be calculated. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Quantum structure, Self consist equation, Doped impurity, Electronic properties | ||
| مراجع | ||
|
[1] P. Harrison, A. Valavanis, Quantum wells, wires and dots: theoretical and computational physics of semiconductor nanostructures, John Wiley & Sons 2016.
[2] G. Safarpour, M. Barati, M. Vahdani, Electron–hole transition energy for a spherical quantum dot confined in a nano-cylindrical wire, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 44. 2011, 728-732.
[3] J.C. Martínez-Orozco, M.E. Mora-Ramos, C.A. Duque, Nonlinear optical rectification and second and third harmonic generation in GaAs δ-FET systems under hydrostatic pressure, Journal of luminescence, 132. 2012, 449-456.
[4] I. Karabulut, M. Mora-Ramos, C. Duque, Nonlinear optical rectification and optical absorption in GaAs–Ga1–xAlxAs asymmetric double quantum wells: Combined effects of applied electric and magnetic fields and hydrostatic pressure, Journal of Luminescence, 131. 2011, 1502-1509.
[5] H. Dakhlaoui, S. Almansour, E. Algrafy, Effect of Si δ-doped layer position on optical absorption in GaAs quantum well under hydrostatic pressure, Superlattices and Microstructures, 77. 2015, 196-208.
[6] E.C. Niculescu, N. Eseanu, A. Radu, Heterointerface effects on the nonlinear optical rectification in a laser-dressed graded quantum well, Optics Communications, 294. 2013, 276-282.
[7] E. Kasapoglu, C. Duque, H. Sari, I. Sökmen, Intense laser field effects on the linear and nonlinear intersubband optical properties of a semi-parabolic quantum well, The European Physical Journal B, 82. 2011, 13-17.
[8] G. Safarpour, M. Izadi, M. Novzari, S. Yazdanpanahi, Anisotropy effect on the linear and nonlinear optical properties of a lased dressed donor impurity in a GaAs/GaAlAs nanowire superlattice, Superlattices and Microstructures, 75. 2014, 936-947.
[9] G. Safarpour, M. Izadi, M. Novzari, E. Niknam, M. Moradi, Anisotropy effect on the nonlinear optical properties of a three-dimensional quantum dot confined at the center of a cylindrical nano-wire, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 59. 2014, 124-132.
[10] G. Safarpour, M. Izadi, E. Niknam, M. Moradi, M. Golshan, Simultaneous effects of external electric field and aluminum concentration on the binding energy of a laser-dressed donor impurity in a spherical quantum dot confined at the center of a cylindrical nano-wire, Physica B: Condensed Matter, 436. 2014, 14-19.
[11] M. Moradi, M. Moradi, The Effects of Temperature and Electric Field on the Electronic and Optical Properties of an InAs Quantum Dot Placed at the Center of a GaAs Nanowire, Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 16. 2022, 1237-1247.
[12] M. Jaouane, A. Sali, A. Ezzarfi, A. Fakkahi, R. Arraoui, Study of hydrostatic pressure, electric and magnetic fields effects on the donor binding energy in multilayer cylindrical quantum dots, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 127. 2021, 114543.
[13] M. Chubrei, V. Holovatsky, C. Duque, Effect of magnetic field on donor impurity-related photoionisation cross-section in multilayered quantum dot, Philosophical Magazine, 101. 2021, 2614-2633.
[14] J.A. Gil-Corrales, J.A. Vinasco, A. Radu, R.L. Restrepo, A.L. Morales, M.E. Mora-Ramos, C.A. Duque, Self-consistent schrödinger-poisson study of electronic properties of gaas quantum well wires with various cross-sectional shapes, Nanomaterials, 11. 2021, 1219.
[15] M. Jaouane, A. Sali, A. Fakkahi, R. Arraoui, F. Ungan, The effects of temperature and pressure on the optical properties of a donor impurity in. In, Ga, N/GaN multilayer cylindrical quantum dots, Micro and Nanostructures, 16. 2022, 107146.
[16] S. Uslu, Z. Yarar, Self consistent solution of Schrödinger Poisson equations and some electronic properties of ZnMgO/ZnO hetero structures, AIP Conference Proceedings, 1815. 2017, 050017.
[17] I. Bouneb, F. Kerrour, Nanometric modelization of gas structure, multidimensional using comsol software, International Journal of Electrical and Computer Engineering, 8. 2018, 2014.
[18] M. Moradi, M. Moradi, S. Elahi, S. Parhizgar, Electronic and Optical Properties of Quantum Dot Surrounded by Doped Cylindrical Nanowire, Acta Physica Polonica, A., 138. 2020,561-569.
[19] M. Califano, P. Harrison, Presentation and experimental validation of a single-band, constant-potential model for self-assembled InAs/GaAs quantum dots, Physical Review B, 61. 2000, 10959. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 298 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 351 |
||