بررسی پراکندگی محدود کننده تحرک در نانوسیم نیمه هادی کوانتومی گالیوم ارسناید

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی سینا، همدان

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی سینا، همدان

doi
چکیده

چکیده: در این مقاله، می‌خواهیم پراکندگی غالب و محدود کننده تحرک در یک دستگاه نیمه‌هادی یک بعدی مانند نانوسیم گالیوم آرسناید را مطالعه کنیم. ابتدا برهمکنش الکترون فونون را در یک دستگاه نیمه‌هادی یک بعدی توصیف و سپس با استفاده از تابع موج صفحه‌ای بعضی از پراکندگی‌ها در این دستگاه برحسب کمیت‌هایی نظیر چگالی حامل‌های یک بعدی و دما مورد بررسی قرار می‌دهیم. این پراکندگی‌ها شامل پراکندگی فونونی نظیر پراکندگی فونون‌های اکوستیکی از طریق جفت شدگی پتانسیل تغییر شکل، پراکندگی فونون‌های اکوستیکی از طریق جفت‌شدگی پیزوالکتریک و پراکندگی فونون‌های اپتیکی قطبی بوده که ابتدا محاسبه و سپس رسم کرده‌ایم. همچنین نشان داده‌ایم که پراکندگی محدود کننده تحرک حامل‌ها در گستره‌ی دماهای پایین و بالا به ترتیب، پراکندگی فونون اکوستیکی پتانسیل تغییر شکل و پراکندگی فونون اپتیکی طولی قطبی می‌باشد. با افزایش چگالی خطی حامل و شعاع نانوسیم تحرک حامل ها به ازای یک دمای معین افزایش می یابد. پراکندگی غالب در گستره دمایی (K300 -4) پتانسیل تغییر شکل بوده و مستقل از چگالی خطی و شعاع نانوسیم است. برای شعاع و چگالی خطی بالای نانوسیم پراکندگی غالب در گستره دمایی (K500-300) پراکندگی فونون اپتیکی قطبی می‌باشد.