طراحی آشکارساز امواج مادون قرمز با استفاده از یک سیستم شامل دونقطه کوانتومی کروی درون کره کوانتومی آلاییده به کمک حل معادله پواسون - شرودینگر
نویسندگان
1 دانشجوی دکترا، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
2 دانشگاه شیراز
3 گروه فیزیک،دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
doi
چکیده
ساختارهای کوانتومی نیمههادی به عنوان یکی از منابع پیشرفته در تولید نور میباشند و اعمال آلایش به آنها باعث تحول در خصوصیات الکترونی و الکترواپتیکی آنها میگردد، لذا بررسی خصوصیات آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است و در سالهای اخیر به عنوان یک موضوع پژوهشی نو و دارای کاربردهای فراوان مورد توجه دانشمندان و صنعتگران قرار گرفته است. در این مطالعه خصوصیات الکترونی و در نتیجه خصوصیات نوری دو نقطه کوانتومی کروی از جنس ایندیوم آرسناید درون کره کوانتومی گالیوم آرسناید مورد بررسی قرار گرفته است. برای رسیدن به این هدف ابتدا معادله شرودینگر در ساختارهای ذکر شده با روش المان محدود و تقریب جرم موثر مورد بررسی قرارگرفت و نتایج حاصله مانند ویژه توابع و ویژه مقادیر انرژی و سایر ویژگیهای به دست آمده با نتایج حاصل از کارهای مشابه تحلیلی مقایسه شده است. سپس با تزریق مقادیر مختلف ناخالصی و استفاده از معادله خود سازگار پواسون – شرودینگر، اثر ناخالصیها بر خصوصیات الکترونی و نوری ساختار مورد بررسی و با نتایج حاصل از حل معادله شرودینگر در شرایط حدی مقایسه گردید. نرم افزار استفاده شده در این بررسی کامسول میباشد. نتایج به دست آمده حاکی از تاثیر مقادیر ناخالصی آلاییده شده و شعاعهای نانو ساختارهای درونی بر خصوصیات فیزیکی این نانو ساختار میباشد. بدین ترتیب با تغییر پارامترهای مطرح شده، امکان محاسبه اختلاف انرژی اولین حالت برانگیخته و حالت پایه فراهم میشود. محاسبات نشان میدهد که با توجه به این اختلاف انرژی امکان طراحی آشکارسازهای مادون قرمز با بازه نسبتا وسیع فراهم میشود.
