WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

тот факт, что с увеличением глубины ямы уровни поднимаются, стремясь к своим значениям в бесконечной яме (рис. 1). При одинаковой глубине ямы это проявляется сильнее для уровней с большими n, что отвечает больше му значению производной. Интересно, что для уровней с n 2 при F =0 с ростом производная уменьшается в соответствии с ослаблением их чувствительности к флуктуациям глубины. Для нижнего уровня она сначала растет, достигает наибольшего значения при = 1, когда впервые появляются вышележащие уровни, а затем начинает уменьшаться, стремясь к нулю для бесконечной ямы. Производная от положения энергетического уровня по разрыву ширины запрещенной зоны как функция поля Рис. 5. Влияние электрического поля на энергетиимеет три характерных участка. На начальном участке ческий спектр электронов в неидеальной квантовой яме она остается практически постоянной. Рост поля соGaAs/Al0.3Ga0.7As с учетом полевого уширения, уширения за провождается все большим взаимодействием с контину- счет макроскопических флуктуаций состава Eg/Eg = 5% умом, в результате все уровни опускаются тем сильнее, и неоднородности толщины слоя Lz/Lz = 5% при Lz = 12 нм.

Физика и техника полупроводников, 1998, том 32, № Энергетический спектр неидеальной квантовой ямы в электрическом поле поля однородное уширение линий за счет взаимодей- Energy spectrum of imperfect quantum ствия с фононами.

well in an electric field На рис. 5 приведены рассчитанные спектры (gn) с O.L. Lazarenkova, A.N. Pikhtin учетом рассмотренных механизмов уширения при макроскопических флуктуациях состава Eg/Eg = 5% St.Petersburg Electrotechnical University и неоднородности толщины слоя квантовой ямы 197376 St.Petersburg, Russia Lz/Lz = 5%. Для определенности при расчете учитывалось постоянное температурное уширение

Abstract

The effect of electric field on the energy spectrum of T = 1.47 мэВ. Энергетический спектр квантовой quantum well with macroscopic fluctuations has been considered.

ямы оказался гораздо чувствительнее к флуктуациям Both the Stark shift of quantum well quasi-bound states and three field-dependent broadening mechanisms (i. e. the field-induced толщины слоя, чем к флуктуациям состава твердого homogeneous broadening, the broadening caused by well width раствора. Действие последнего механизма вообще ощуfluctuations, and the broadening caused by well depth fluctuations) тимо проявляется только в слабых полях. Это связано с have been calculated in the wide range of the electric field. The тем, что производная по разрыву ширины запрещенной electron energy spectra of a 12 nm GaAs/Al0.3Ga0.7As quantum зоны (рис. 4) начинает уменьшаться примерно тогда well with width and depth 5% fluctuations as a function of electric же, когда существенно возрастает полевое уширение field are presented as an example.

(рис. 2). В результате спектр изменяется относительно Fax: (812)монотонно. Влияние флуктуаций ширины запрещенной E-mail: pikhtin@fvleff.etu.spb.ru зоны тем больше, чем выше расположены уровни и сильнее поле. Совершенно по-иному воздействуют на спектр флуктуации ширины ямы. Во-первых, в нулевом поле при одинаковых относительных величинах флуктуаций уширение за счет неоднородности толщины гетерослоя существенно превышает уширение за счет неоднородност состава твердого раствора. Во-вторых, минимумы уширения, связанные с соответствующим поведением En/Lz (рис. 3), проявляются в диапазоне полей, когда туннелирование сквозь треугольный барьер мало.

В заключение отметим, что предложенные на рис. 1–семейства безразмерных зависимостей применимы для построения спектров одиночных квантовых ям с произвольными параметрами и могут быть использованы при анализе конкретных экспериментальных данных. Обнаруженные различия во влиянии флуктуаций толщины и глубины квантовой ямы на ее энергетический спектр в электрическом поле могут позволить, с одной стороны, установить причины неоднородного уширения наблюдаемых спектров, а с другой — оценить величину внутреннего электрического поля в реальных структурах.

Список литературы [1] А.Н. Пихтин. ФТП, 11, 425 (1977).

[2] С.Д. Барановский, А.Л. Эфрос. ФТП, 12, 2233 (1978).

[3] М. Рид, Б. Саймон. Методы современной математической физики (М., Мир, 1982) т. 4, гл. XII, с. 66.

[4] E.L. Ivchenko, G.E. Pikus. Superlattices and Other Heterostructures. Symmetry and Optical Phenomena, ed. by M. Cardona (Springer Verlag Berlin Heidelberg 1995, 1997) ch. 3. p. 96.

[5] G. Bastard, E.E. Mendez, L.L. Chang, L. Esaki. Phys. Rev. B, 28, 3241 (1983).

Редактор Л.В. Шаронова Физика и техника полупроводников, 1998, том 32, №

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.