Электронная структура квантовой точки в сильном магнитном поле

Актуальностью работы является то, что за последние десятилетия в физике низкоразмерных квантовых структур было сделано несколько крупных открытий. Ждем, когда подобные системы в будущем будут использоваться в логических наноустройствах и переключателях. Главными из них можно выделить: эффекты слабой и сильной локализации квантовых состояний в присутствии случайного потенциала, исследованы универсальные флуктуации проводимости в проводниках, размеры которых не превышают длины сбоя фазы волновой функции.

---

Поторопитесь заказать решение задач в Омске , пока нет дедлайнов.

---

. Открытие целочисленного и дробного эффекта Холла в двумерном электронном газе, повлияло на углубленное изучение характера магнитотранспорта в конденсированных средах. Перечисленные открытия, явления происходящие в них, размеры которых превышают атомные, поэтому не следует их рассматривать в рамках классических представлений так как они имеют только квантовую природу. Таким образом, структуры с квантовыми точками, о которых расскажу в данной дипломной работе. А пока что несколько общих слов о них. Структуры с квантовыми точками перспективны в современной наноэлектроники. В квантовых точках большую роль играет кулоновское взаимодействие, потому что расчет электронной плотности и уровней энергии электронов в квантовых точках с учетом межэлектронного взаимодействия и характер изменения плотности заряда под действием внешнего возмущения. Методом учета многочастичного взаимодействия является теория функционала плотности. 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. Цель работы – исследовать электронную структуру квантовой точки в сильном магнитном поле. Задачи: - рассмотреть характеристику электронной структуры квантовой точки; - описать энергетическую структуру квантовых точек; - показать композиты на основе квантовых точек; - проанализировать электронную структуру квантовой точки в магнитном поле; - описать генерацию поляризации носителей зарядов в квантовой точке. Объект исследования – электронная структура квантовой точки. 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 электронной структуры квантовой точки в сильном магнитном поле расчётного лабораторного практикума по дисциплине «Оптоэлектроника». Структура работы состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы.  

Основные результаты выпускной работы состоят в следующем: Были рассмотрены гетероструктуры на основе GaAs и Si. Процессы происходящие были рассмотрены в этих структурах, а также квантовые точки и нити, как в общем так и в магнитном поле. Во второй главе уже более на практических примерах при помощи расчетов рассмотрели процессы в квантовых точках, которые в магнитном поле находятся. В третьей главе были рассмотрены целочисленный и дробный квантовый эффект Холла, которые очень сильно повлияли на изучение наноструктуры в 80-е годы. А также как изменяется продольное сопротивление, и какие процессы проходят в магнитном поле. Можно сказать, что поведение частиц в гетероструктурах можно описать законами квантовой физики, учитывая, что частица является волной, а волна- частицей. К свойствам твердотельных наноструктур, которые зависят от состояния в них квазичастиц, которые испытывают вторичное квантование по отношению к их характеристикам в объемных фазах веществ. В результате использования нанотехнологий позволит в широких пределах изменять электронные и оптические свойства полупроводниковых нанокриссталов. Структуры квантовых точек и нитей являются перспективными для создания светоизлучающих устройств, потому что совмещены с технологией интегральных схем. И наноструктуры имеют уникальные оптические, электрические и магнитные свойства, которые открывают множество новых возможностей для практических применений известных веществ.

1. Бурбаев Т. М. Люминесценция квазидвумерной электронно-дырочной жидкости и экситонных молекул в гетероструктурах Si/SiGe/Si при двухэлектронных переходах / Т.М. Бурбаев // Письма в ЖЭТФ. 2015. Т. 98. № 12. С. 26-132. 2. Васильченко А. А. // Письма в ЖЭТФ. - 2018. - Т. 108. - С. 25-102. 3. Васильченко А. А. Электромагитное поле / А.А. Васильченко // Изв. вузов. Физика. - 2018. - № 2. - С. 3-102. 4. Васильченко А. А. Высокотемпературная электронно-дырочная жидкость в плёнках алмаза / А.А. Васильченко // Известия ВУЗов. Физика. - 2018. - №81. - С. 22-99. 5. Горбунов А. В. Межъямные экситоны в латеральной потенциальной яме в неоднородном электрическом поле / А.В. Горбунок // Письма в ЖЭТФ. -2014. - № 80. - С. 10-115. 6. Горбунов А. В. Крупномасштабная когерентность бозе-конденсата пространственно-непрямых экситонов / А.В. Горбунов // Письма в ЖЭТФ. - 2016. - № 84. - С. 30-196. 7. Николаев С. Н. Письма в ЖЭТФ / С.Н. Николаев // Известия РАН. Сер. физич. - 2018. - № 82. - С. 26-102. 8. Ларионов А. В. О конденсации межъямных экситонов в GaAs/AlGaAs двойных квантовых ямах / А.В. Ларионов // Письма в ЖЭТФ. - 2016. - № 6. - С. 22-150. 9. Липатов Е. И. Импульсная фотопроводимость алмаза при квазистационарном возбуждении лазерным излучением на 222 нм в условиях существования электронно-дырочной жидкости / Е.И. Липатов // Письма в ЖЭТФ. - 2016. - №4. - С. 23-102. 10. Липатов Е. И. Рекомбинационное излучение в синтетическом и природном алмазе при воздействии импульсным лазерным УФ излучением / Е.И. Липатов // Известия ВУЗов. Физика. - 2015. - №7. - С. 27-99. 11. Сибельдин Н. Н. Электронно-дырочная жидкость в низкоразмерных кремний-германиевых гетероструктурах // ЖЭТФ. 2016. № 3. С. 28-194. 12. Тимофеев В. Б. Коллективные экситонные явления в пространственно разделенных электрон-дырочных слоях в полупроводниках / В.Б. Тимофеев // УФН. - 2005. - №5. - С. 15-102. 13. Asche M. Experimental proof of the multivalued Sasaki effect in n-Si / М. Asche // J.Phys. C: Solid St. Phys. - 2016. - №13. - Р.23-99.