1323پ

Investigation of excitonic excitation dome-shaped in InN/GaN quantum dots

كارشناسي ارشد

فيزيك (حالت جامد)

دانشگاه پيام نور اهواز

1394

1394/7/25

بسيارخوب

113ص.

صبائيان ، محمد

رازقي زاده ، عليرضا

87-97

Quantum dot, Semiconductor, Exciton, optical properties

نقطه‌هاي كوانتومي، كه اتم‌هاي مصنوعي نيز ناميده مي‌شوند، به خاطر كوچك بودنشان دستة منحصربه‌فردي از نيم‌رساناها به شمار مي‌روند. اين مواد از نيم‌رساناهايي تشكيل شده‌اند كه به دليل محدوديت كوانتومي در سه بعد، ويژگي‌هاي خاصي پيدا مي‌كنند و اندازۀ آنها از مرتبۀ نانومتر است. در اين ابعاد كوچك، مواد رفتار متفاوتي دارند. در نتيجه، اين رفتار منحصربفرد قابليت‌هاي ويژه‌اي در كاربردهاي علمي و فني به نقطه‌هاي كوانتومي مي‌بخشد. در اين پايان‌نامه ما دسته‌اي از اكسيتون‌هاي نقطه‌هاي كوانتومي گنبدي-شكل InN/GaN با شعاع‌هاي متغير 5 تا 20 نانومتر را در نظر گرفته و با استفاده از روش جداسازي متغيرها در مكانيك كوانتومي و بهره‌گيري از تقريب جرم موثر، مسئلۀ حركت اكسيتون بررسي و معادلۀ شرودينگر براي نقطه‌هاي كوانتومي گنبدي-شكل InN/GaN در مختصه‌هاي مركز جرم و نسبي براي دو ساختار ورتسايت و بلند روي حل شد. در نهايت توابع موج و انرژي حالت‌هاي پايه و برانگيختۀ مختصه‌هاي مركز جرم و نسبي محاسبه شدند و با استفاده از آنها ويژه مقادير انرژي حالت‌هاي پايه، برانگيخته، مؤلفه‌هاي دوقطبي گذار و ويژگي هاي نوري اكسيتون بررسي شدند. بررسي اثر اندازۀ نقطۀ كوانتومي نشان مي‌دهد كه با افزايش اندازه، اثر محدوديت كوانتومي و مقادير انرژي اكسيتون كاهش مي‌يابند. از سويي ديگر تغييرات ضريب شكست و ضريب جذب خطي، غيرخطي مرتبۀ سوم و كل اكسيتون نقطۀ كوانتومي محاسبه شد. نتايج نشان دهندۀ اين است كه اين تغييرات به شدت به اندازه و نوع ساختار نقطۀ كوانتومي وابسته مي‌باشند. ضريب جذب خطي در تمام بازه‌هاي انرژي مثبت و ضريب جذب غيرخطي مرتبۀ سوم منفي مي‌باشند اما ضريب شكست خطي و غيرخطي مرتبۀ سوم در بازه‌هاي انرژي متفاوت، تغيير علامت مي‌دهند. همچنين در تعيين تغييرات ضريب شكست و ضريب جذب كل، سهم جملۀ خطي بيشتر از جملۀ غيرخطي است.

1396/5/23

41982