Актуальность работы. В последние годы проявляется повышенный интерес к исследованиям электронно-дырочных бислоев, в которых неравновесные электроны и дырки находятся в различных пространственно разделенных квазидвумерных слоях полупроводниковой гетероструктуры. Электроны и дырки в бислоях могут связываться в пространственно непрямые (диполярные) экситоны.
Если вам требуется курсовая работа на заказ срочно в Сургуте , обратитесь к Work5.
. Экспериментально такие бислои были реализованы в гетеросистемах GaAs/AlGaAs I рода с двойными или широкими квантовыми ямами (КЯ) при приложении к структуре электрического поля, перпендикулярного ее плоскости. В таких структурах с бислоями была обнаружена бозе-эйнштейновская конденсация диполярных экситонов.
В последнее время определенное внимание уделяется разработке оптоэлектронных приборов, работающих в инфракрасном диапазоне, в связи с широким спектром применений таких приборов в различных отраслях промышленности. С точки зрения разработки новых оптоэлектронных приборов исследования оптических явлений, связанных с межподзонными переходами электронов, вызывает чрезвычайный интерес. Особенно любопытны оптические явления, вызванные приложением электрического поля к полупроводниковым структурам с квантовыми ямами (КЯ). Большое количество работ по оптоэлектронике, описывает влияние поперечного электрического поля, приложенного поперек роста структуры, на межподзонное поглощение света в туннельно-связанных КЯ. Результаты таких исследований объясняются перераспределением электронов между уровнями размерного квантования и изменением энергетического спектра.
Большая концентрация свободных электронов и дырок в капле уменьшает коэффициент преломления света внутри капли. Это создает сильное рассеяние света. Исследование этого рассеянная позволяет измерить радиус капель и практически «увидеть» их. Существует и более «полупроводниковый» метод детектирования экситонных капель.
Размер капли можно определить, анализируя форму импульса тока с помощью осциллографа. При изменении температуры и интенсивности возбуждения радиус капли меняется. В германии время жизни электронов и дырок в капле наиболее велико по сравнению с другими известными полупроводниками и поэтому в германии капли относительно больше по сравнению с другими полупроводниками. В кремнии размер экситонных капель никогда не был измерен достаточно точно. Размер капель в других полупроводниках вообще неизвестен.
Существует множество публикаций, описывающих влияние электрического поля на оптические свойства КЯ, однако воздействие разогрева носителей заряда в структурах с туннельно-связанными КЯ сильным продольным электрическим полем практически не исследовалось. Поглощение света горячими электронами при межподзонных оптических переходах в одиночных прямоугольных квантовых ямах в сильном продольном электрическом поле было обнаружено и исследовано в работах.
Изменение величины и спектров поглощения в сильных «греющих» продольных электрических полях в КЯ забросом носителей в область барьера и изменением обменного взаимодействия электронов при их разогреве, а также влиянием непараболичности на спектр межподзонного поглощения света.
Разогрев носителей заряда может значительно влиять на характеристики полупроводниковых приборов с КЯ. Анализ разогрева носителей заряда электрическим полем дает вполне ясную картину протекающих в полупроводниковых структурах с туннельно-связанными КЯ физических процессов. Существует множество методик, позволяющих оценить степень разогрева носителей заряда, одна из которых предполагает экспериментальное исследование спектров фотолюминесценции (ФЛ).
Цель работы – исследовать квазидвумерную электронно-дырочную жидкость в магнитном поле.
Задачи:
- рассмотреть характеристику квазидвумерной электронно-дырочной жидкости;
- описать аналитическое выражение для энергии трехкомпонентной электронно-дырочной жидкости (ЭДЖ) в магнитном поле ;
- раскрыть свойства ЭДЖ в квантовых ямах;
- описать влияние магнитного поля на свойства и стабильность ЭЖД;
- показать влияние возрастания магнитного поля на равновесную плотность электронно-дырочных пар.
Объект исследования – квазидвумерная электронно-дырочная жидкость.
Предмет исследования – магнитное поле.
Методы исследования – анализ, обобщение полученной информации.
Полученные в данной работе результаты тесно связаны с научно-исследовательской работой, проводимой на кафедре оптоэлектроники КубГУ, и найдут реальное использование при проектировании квазидвумерной электронно-дырочной жидкости в магнитном поле расчётного лабораторного практикума по дисциплине «Оптоэлектроника».
Структура работы состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы.
50 страниц
85% уникальность
2020 год
55 просмотров
