Một số hiệu ứng cao tần gây bởi trường sóng điện từ trong bán dẫn và PLASMA

MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn MỤC LỤC CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN ÁN MỞ ĐẦU Ì Chương 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 13 1.1. Công thức Kubo - Mori cho tenxơ độ dẫn 13 1.2. Công thức Kubo-Mori mở rộng 18 1.3. Phương trình động lượng tử 25 1.4. Hô lượng tử bán dẫn 31 1.5. Siêu mạng pha tạp 35 Chương 2: ẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG SÓNG ĐIỆN TỪMẠNH LÊN SựHẤP THỤ SÓNG ĐIỆN TỪYẾƯ BỞI ĐIỆN TỬ TựDO TRONG BÁN DAN KHỐI 42 2. Ì. Hấp thụ sóng điện từ yếu khi có mặt trường sóng điện từ mạnh 43 2.2. Ánh hưởng của sóng điện từ mạnh lên hệ số hấp thụ sóng điện từ yếu trong một số trường hợp gởi hạn 45 Chương 3: KÍCH THÍCH THAM số CÁC MẬT ĐỘ SÓNG TRONG PLASMA BÁN DẪN ĐIỆN TỬ-LỖ TRỐNG BỞI TRƯỜNG BỨC XẠ SÓNG ĐIỆN TỪ 48 3.1 .Phương trình động lượng tử cho hệ điện tử-lỗ trống-phonon 49 3.2. Cộng hưởng tham số 52 3.3. Sự biến đổi tham số và các nhận xét 54 Chương 4: GIA TẢNG PHONON ÂM TRONG Hố LƯỢNG TỬ BÁN DẪN 57 4. Ì. Gia tăng phonon âm trong hố lượng tử bán dẫn khi không có từ trường 58 4.1.1. Phương trình động lượng tử cho phonon 58 4.1.2. Sự gia tăng phonon âm trong hố lượng tử bán dẫn trong quá trình hấp thụ một photon 59 4. Ì .3. Sự gia tăng phonon âm trong hố lượng tử bán dẫn trong quá trình hấp thụ nhiều photon 61 4. Ì .4. Tính toán số và nhận xét 62 4.2. Gia tăng phonon âm trong hố lượng tử bán dẫn khi có từ trường ngoài 64 4.2. Ì. Phương trình động lượng tử cho phonon khi có mặt từ trường 64 4.2.2. Sự gia tăng phonon âm trong hố lượng tử bán dẫn trong quá trình hấp thụ một photon khi có mặt từ trường 66 4.2.3. Sự gia tâng phonon âm trong hố lượng tử bán dẫn trong quá trình hấp thụ nhiều photon khi có mặt từ trường 67 4.2.4. Tính toán số và nhận xét 68 Chương 5: HẤP THỤ SÓNG ĐIỆN TỪ YÊU BỞI ĐIỆN TỬ Tự DO TRONG BÁN DẪN SIÊU MẠNG PHA TẠP 71 5.1. Hấp thụ sóng điện từ yếu bới điện tử tự do trong siêu mạng pha tạp khi không có từ trường 73 5.1.1. Hamiltonian 73 5. Ì .2. Ten xơ độ dẫn và hệ số hấp thụ 74 5.1.3. Tính toán số và nhận xét 76 5.2. Hấp thụ sóng điện từ yếu bởi điện tử tự do trong siêu mạng pha tạp khi có từ trường 81 5.2.1. Hamiltonian 81 5.2.2. Ten xơ độ dẫn và hệ số hấp thụ 82 5.2.3. Tính toán số và nhận xét 85 KẾT LUẬN 87 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 PHỤ LỤC 102 CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN ÁN ke Hằng số Boltzmann. T Nhiệt độ tuyệt đối. c Vận tốc ánh sáng trong chân không. N* Chiết suất của mẫu. e Điện tích của điện tử. * m Khối lượng hiệu dụng của điện tử. P Véc tơ xung lượng của điện tử. k Véc tơ sóng của điện tử. q Véc tơ sóng của phonon. ụ Thế hóa học. 4 Toán tử sinh điện tử. a P Toán tử hủy điện tử. Toán tử sinh phonon. b- P Toán tử hủy phonon. COq Tần số của phonon. I MỞ ĐẨU 1. Lý do chọn đề tài Tiến bộ của vật lý chất rắn trong thập kỷ cuối của thế ký XX được đặc trưng bởi sự chuyển hướng đối tượng nghiên cứu chính từ các khối tinh thể (tinh thể có cấu trúc 3 chiều) sang các màng mỏng và các cấu trúc nhiều lớp (tinh thể có cấu trúc thấp chiều), nghĩa là chuyển động tự do của các hạt dẫn sẽ bị giới hạn chỉ còn lại ỏ hai chiều (tinh thể có cấu trúc 2 chiều) hoặc chỉ còn lại ở một chiều (tinh thể có cấu trúc Ì chiều). Trong các hệ thấp chiều trên, hầu hết các tính chất quang, điện đều thay đổi một cách đáng kể. Đặc biệt, một số tính chất mới khác, được gọi là các hiệu ứng kích thước, đã xuất hiện. Trong các cấu trúc có kích thước lượng tử, nơi các hạt dẫn bị giới hạn trong những vùng có kích thước đặc trưng vào cỡ bậc của bước sóng De Broglie, các tính chất vật lý của điện tử thay đổi đầy kịch tính. Ớ đây, các quy luật cơ học lượng tử bắt đầu có hiệu lực, trước hết thông qua việc biến đổi đạc trưng cơ bản nhất của hệ điện tử là phổ năng lượng của nó. Phổ năng lượng trở thành gián đoạn dọc theo hướng tọa độ giới hạn (phổ năng lượng bị dị hướng). Dưới ảnh hưởng của trường ngoài hay của các tâm tán xạ (phonon, tạp chất, v.v.) thường chỉ một hoặc hai, mà không phải là ba thành phần động lượng của hạt đã có thể biến đổi [27 Ị. Do đó, dáng điệu của hạt dẫn trong các cấu trúc kích thước lượng tử tương tự như trong khí hai chiều [72], [75], [89], [44] hoặc khí một chiều [581 ,[61], [64], [73] Các cấu trúc với khí chuẩn điện tử hai chiều (hố lượng tử bán dẫn, siêu mạng bán dẫn, siêu mạng pha tạp ) có một loạt các tính chất khác thường so với các đặc tính của các hệ điện tử và lỗ trống ba chiểu thông thường. Các cấu trúc tương tự được ứng dụng ngày càng phổ biến trong các 2 loại linh kiện bán dẫn mới, đặc biệt để đáp ứng các nhu cầu trong lĩnh vực quang điện tử. Việc các cấu trúc với khí điện tử hai chiều ngày nay trớ thành trung tâm chú ý của các nhà vật lý có liên quan rất chặt chẽ tới sự phát triển mạnh mẽ và sâu rộng công nghệ epitaxy bằng chùm phân tử, một công nghệ thích hợp nhất để tạo ra các cấu trúc với phân bố thành phần tùy ý và với độ chính xác tới từng lớp đơn phân tử riêng lẻ. Trong thời gian gần đây, áp dụng các phương pháp Epitaxy hiện đại như Epitaxy từ chùm phân tử MBE (Molecular Beam Epitaxy) [49], [611, [63] hoặc Epitaxy từ các hợp chất kim loại hữu cơ MOCVD (Metalorganic Chemical Vapor Deposition) [73], các lớp của hai hay nhiều chất bán dẫn có cùng cấu trúc có thể lần lượt được tạo ra, tức là thực hiện nhiều lần dị tiếp xúc ở dạng đơn tinh thể. Các bán dẫn này nói chung có các tính chất quang điện khác nhau, và đặc biệt vùng cấm năng lượng khác nhau. Trong trường hợp này độ rộng của vùng chuyển tiếp giữa hai lớp bán dẫn có thế chỉ bằng một lớp nguyên tử và độ rộng vùng cấm sẽ thay đổi trong phạm vi khoảng cách giữa các nguyên tử. Trong cấu trúc trên, ngoài trường điện thế tuần hoàn của các nguyên tử, trong mạng tinh thể còn tồn tại một trường điện thế phụ. Trường điện thế phụ này cũng tuần hoàn trong không gian cấu hình nhưng với chu kỳ lớn hơn rất nhiều so với chu kỳ thay đổi thế năng của trường các nguyên tử trong mạng, mà ý tưởng về việc tạo một trường thế phụ đã có từ rất sớm [17]. Tùy thuộc vào độ dày của các lớp, chu kỳ của trường điện thế phụ lớn hơn từ hàng chục đến hàng nghìn lần so với chu kỳ của trường điện thế tuần hoàn của các nguyên tử trong mạng. Trong thực tế có thể phân biệt cấu trúc tinh thể trên thành hai trường hợp. Trong trường hợp đầu, các lớp bán dẫn có vùng cấm hẹp (ví dụ GaAs) được xen kẽ giữa các lớp có độ dày khá lớn của bán dẫn có vùng cấm rộng (ví dụ Al x Ga l x As). Tại đây các hạt tải nằm trong một lớp bất kỳ của bán dẫn vùng cấm hẹp không thể xuyên qua (ví dụ hiệu ứng đường hầm) các 3 lớp bán dẫn vùng cấm rộng bên cạnh để đi tới các lớp khác của bán dẫn vùng cấm hẹp. Như vậy trong cấu trúc đa- lớp này, các hạt tải bị định xứ mạnh, chúng bị cách ly lẫn nhau trong các hố thế lượng tử hai chiều- tức là trong các lớp mỏng của bán dẫn vùng cấm hẹp. Các hạt tải nằm trong các hố thế khác nhau không thể tương tác được với nhau. Cấu trúc đa lớp loại này thường được gọi là cấu trúc hệ nhiều hố (thế năng) lượng tử và mỗi lớp riêng biệt gọi là hố lượng tử. Hố lượng tử hoặc hệ nhiều hố lượng tử thế hiện hàng loạt tính chất thú vị, trong số đó việc xuất hiện các hiệu ứng lượng tử kích thích, tách các vùng năng lượng thành các vùng con và đặc trưng của khí điện tử hai chiều là những tính chất quan trọng nhất 150J Trong trường hợp thứ hai các lớp ngăn cách của bán dẫn vùng cấm rộng có độ dày không lớn có thể cho phép các hạt tải xuyên qua hàng rào thế năng từ lớp bán dẫn vùng cấm hẹp sang các lớp bán dẫn vùng cấm hẹp gần nhất. Trong cấu trúc như vậy, có thể xem các hố thế năng như một hệ liên kết nhau và các hiện tượng sinh ra trong cấu trúc này là do tương tác và chuyển dời trong toàn hệ và khi đó hệ được gọi là siêu mạng bán dẫn. Từ sự tương quan vị trí của đáy và đỉnh vùng cấm của các bán dẫn tạo thành siêu mạng (hay từ đó tương tác của các loại hạt tải) ta có thể phân biệt siêu mạng bán dẫn thành ba loại chính. Siêu mạng loại một được tạo thành từ các bán dẫn có độ rộng vùng cấm hoàn toàn bao nhau. Trong siêu mạng loại này, các tương tác giữa các hạt tải từ các lớp riêng biệt chỉ xảy ra giữa các vùng năng lượng cùng loại, tức là các điện tử của các loại bán dẫn tương tác với nhau và tương tự như vậy đối với các lỗ trống trong các vùng hóa trị của hai bán dẫn. Siêu mạng loại hai được tạo ra từ các bán dẫn có độ rộng vùng cấm nằm gần nhau nhưng không bao nhau, hoặc chỉ trùng nhau một phần. Trong trường hợp này có thể hy vọng xẩy ra tương tác của các hạt tải nằm trong các vùng khác nhau thuộc các bán dẫn khác nhau. Tức là các điện tử 4 của bán dẫn này tương tác với lỗ trống của bán dẫn kia hoặc ngược lại. Có thể gọi cấu trúc đa- lớp tạo thành từ ít nhất ba bán dẫn khác nhau là siêu mạng loại ba. Tương tác giữa các hạt tái trong siêu mạng loại này có đặc trưng rất đa dạng và phức tạp. Bằng phương pháp Epitaxy, người ta còn tạo ra siêu mạng "nipi". Siêu mạng loại này thực hiện trên tinh thể bán dẫn, trong đó trường điện thế phụ được xác định bằng sự phân bố không gian của các tạp chất Acepto và Dono trong tinh thể bị ion hóa. Tuy nhiên ngay cả khi pha tạp rất mạnh, khoảng cách trung bình giữa các tạp chất này cũng chỉ cùng cỡ với chu kỳ thế năng phụ. Do chuyển động của hạt dẫn bị giới hạn nghiêm ngặt dọc theo một tọa độ với một vùng kích thước rất hẹp không quá vài trăm angstrom (Ẩ ) nên một loạt các hiện tượng vật lý mới được gọi là hiệu ứng kích thước sẽ xuất hiện, làm biến đổi hầu hết các tính chất quang, điện của hệ và mớ ra khả năng ứng dụng cho các linh kiện làm việc theo các nguyên lý hoàn toàn mới [42]. Xét ví dụ tính chất của điện tử trong vùng dẫn (gọi là điện tử dẫn) trong một màng mỏng với chiều dày d. Vật liệu của màng (kim loại hoặc bán dẫn) đóng vai trò hố lượng tử đối với điện tử, với chiều rộng d và chiều sâu có giá trị lớn hơn năng lượng nhiệt k B T của hạt dẫn vài ba bậc (khoảng 4 -í- 5 eV). Cơ học lượng tử cho thấy năng lượng của điện tử trong hố đó bị lượng tử hóa, và chỉ gồm có một số xác định các mức năng lượng gián đoạn s n (n = Ì, 2, ) được gọi là các mức lượng tử hóa do giảm kích thước (động năng trung bình chuyển động tịnh tiến, ở nhiệt độ phòng k B T^ 0,026 eV). Sự lượng tử hóa năng lượng nêu ở trên chỉ đặc trưng cho chuyển động theo phương dị hướng (thường chọn dọc theo trục tọa độ Ì với cấu trúc hai chiều). Chuyển động ở các phương vuông góc với trục dị hướng 5 không bị ảnh hưởng bởi hố thế năng, theo phương này, các hạt dẫn chuyển động giống như các hạt tự do, và được đặc trưng, tương tự như trong vật liệu khối, bởi dạng parabolic của phổ năng lượng liên tục với khối lượng hiệu dụng in *. Năng lượng tổng cộng của hệ lượng tử hóa kích thước là phổ kết hợp gián đoạn-liên tục, thành phần gián đoạn mô tả chuyển động theo hướng có sự lượng tử hóa, còn thành phần liên tục có quan hệ tới chuyển động theo hướng tự do của hạt dẫn. Sự biến đổi phổ nâng lượng như vậy gây ra những khác biệt đáng kể trong tất cả các tính chất quang, điện của hệ so với các mẫu khối. Cũng cần lưu ý rằng, nhờ có thành phần liên tục của phổ năng lượng các điện tử thuộc về cùng một mức năng lượng s n có thể có giá trị năng lượng bất kỳ trong khoảng từ 8 n tới vô cực. Tất cả các trạng thái có cùng giá trị n xác định đã cho thường được gọi là vùng con lượng tử hóa do giảm kích thước ("mini " vùng). Hiển nhiên rằng để sự lượng tử hóa phổ năng lượng trong các màng mỏng được nêu ở trên có thể tồn tại trong mọi hiệu ứng quan sát được thì khoảng cách giữa các mức năng lượng S n+ 1 -8 n phải đủ lớn. Trước hết, giá trị này phải lớn hơn đáng kể năng lượng nhiệt của hạt dẫn (s n + Ị -s n » k B T ). Vì trong trường hợp ngược lại, sự điền đầy hầu hết các mức lân cận và các chuyển mức của điện tử thường xảy ra giữa chúng sẽ ngăn cản quan sát các hiệu ứng lượng tử. Ngoài ra còn tồn tại thêm một điều kiện cần thiết để hiệu ứng lượng tử hóa do giám kích thức có thể nhận thấy được, đó là trong các cấu trúc thực tế, hạt dẫn luôn luôn bị tán xạ bới tạp chất, phonon, v.v. và xác suất tán xạ được đạc trưng bởi thời gian hồi phục xung lượng ĩ. Đại lượng ĩ , về phần mình lại tỷ lệ thuận với một đặc trưng quan trọng khác của hạt dẫn đó là độ linh động của hạt dẫn |I = ex/m* ( với e là điện tích của hạt dẫn). Và ỏ để quan sát các hiệu ứng lượng tử hóa kích thước đòi hỏi màng mỏng có chiểu dày nhỏ, độ linh động hạt dẫn cao , nhiệt độ và nồng độ hạt dẫn đủ thấp. Ngoài ra, còn phải thỏa mãn thêm một điều kiện của hiệu ứng lượng tử hóa do giảm kích thước. Đó là chất lượng bề mặt, sự phản xạ của hạt dẫn tại bề mặt của màng mỏng phải gần như là phản xạ gương, hay nói cách khác, thành phần động lượng của hạt dẫn song song với bề mặt phải được bảo toàn trong phản xạ. Giả sử điều ngược lại là đúng, lúc đó tại mỗi sự kiện phản xạ hạt dẫn sẽ "quên" trạng thái trước đó của mình, hay ta có hiện tượng tán xạ hiệu dụng. Để đảm bảo hạt dẫn phản xạ gương trên bề mạt màng mỏng, chiều dài bước sóng De Broglie Ầ B của chúng phải lớn hơn kích thước đặc trưng của độ gồ ghề, đặc điểm mà bất kỳ bề mặt nào cũng khó tránh khỏi. Ngoài ra, bề mặt của màng mỏng không được chứa mật độ cao các tâm tích điện, nguyên nhân gây thêm các tán xạ phụ đối với hạt dẫn. Trong vài thập niên gần đây, các cấu trúc bán dẫn thấp chiều như các cấu trúc hố lượng tử , siêu mạng bán dẫn , siêu mạng pha tạp đã thu hút sự quan tâm chú ý của nhiều nhà vật lý lý thuyết và thực nghiệm [271, |47|. [54], [78], [91 ị. [52], [75], [86], [901. Trong các hố lượng tử, trong hệ đa hố lượng tử hoặc trong siêu mạng bán dẫn pha tạp, các điện tử thể hiện các tính chất của hệ điện tử chuẩn 2 chiều . Việc nghiên cứu cấu trúc cũng như các hiện tượng vật lý tĩnh và động trong các cấu trúc này cho thấy cấu trúc đã làm thay đổi đáng kể rất nhiều đặc tính của các vật liệu, đồng thời cấu trúc cũng đã làm xuất hiện thêm nhiều đặc tính mới ưu việt hơn mà các hệ điện tử 3 chiều thông thường không có được. Việc chuyển từ hệ điện tử 3 chiều (3D) sang hệ điện tử 2 chiều (2D) đã làm thay đổi đáng kể cả về mặt định tính cũng như định lượng nhiều tính chất vật lý trong đó có tính chất quang của các vật liệu. Sự giam giữ 7 điện tử trong các hố lượng tử và siêu mạng pha tạp làm cho các phán ứng của hệ điện tử đối với các kích thích ngoài (từ trường, các sóng điện từ ) xẩy ra khác biệt so với trong hệ điện tử 3 chiều [13], [20], [21 ị, 122], [26|. L3lJ,l L4IJ, 142], L46J, [82J, 183J, [85J, [89J, [94J. Việc nghiên cứu cấu trúc cũng như các hiện tượng vật lý trong các hố lượng tử và siêu mạng bán dẫn cho thấy cấu trúc đã làm thay đổi đáng kể nhiều đặc tính của các vật liệu, đồng thời cấu trúc cung đã làm xuất hiện thêm nhiều đặc tính mới ưu việt hơn mà các hệ điện tử 3 chiều không có. Các vật liệu mới với các cấu trúc bán dẫn nói trên đã giúp cho việc tạo ra các linh kiện, thiết bị dựa trên những nguyên tắc hoàn toàn mới và công nghệ hiện đại có tính chất cách mạng trong khoa học kỹ thuật nói chung và trong lĩnh vực quang-điện tử nói riêng [54], [91], [52], [55]. Đó là lý do tại sao các cấu trúc trên đã, đang và sẽ được nhiều nhà vật lý quan tâm nghiên cứu. Dựa trên cơ sở những phân tích ớ trên về tầm quan trọng cũng như về tính thời sự của các hệ thấp chiều, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài "Một số hiệu úng cao tần gáy bởi trường sóng điện từ trong bán dan và plasma 99 2. Mục đích nghiên cứu của để tài Luận án tập trung nghiên cứu một số hiệu ứng cao tần gây bởi trường sóng điện từ trong bán dẫn, plasma bán dẫn và trong bán dẫn có cấu trúc thấp chiều. Đối với bán dẫn có cấu trúc thấp chiều, luận án chỉ đề cập nghiên cứu hai loại cấu trúc, đó là các siêu mạng mà cụ thể là siêu mạng pha tạp và hố lượng tử thuộc hệ điện tử chuẩn hai chiều. Luận án đi sâu nghiên cứu một số tính chất quang, điện trong bán dẫn khối, plasma bán dẫn, hố lượng tử và siêu mạng pha tạp cũng như một số vấn đề về ảnh hưởng của cấu trúc vật liệu hoặc các bức xạ kích thích từ bên ngoài đến các quá trình vật lý xảy ra trong các cấu trúc nói trên. [...]... rộng cho trường hợp ng oài sóng điện từ yếu trong bán dẫn còn có thêm một sóng điện từ mạnh khác Bằng cách đưa sóng điện từ mạnh vào ng ay từ đầu trong phương trình Liouville cho ma trận mật độ, công thức Kubo-Mori mớ rộng được sử dụng để tính hệ số hấp thụ một sóng điện từ mạnh bởi điện tử tự do trong bán đản khối G i ả sử sóng điện từ yếu và sóng điện từ mạnh là các sóng phảng , có tần số tương ứng là... Kubo-Mori cho trường hợp ngo ài sóng điện từ yếu trong bán dẫn còn có thêm một s óng điện từ mạnh khác hoặc từ trường Bài to án ảnh hưởng của trường sóng điện từ mạnh lên sự hấp thụ sóng điện từ yếu bới điện tử tự do đóng một vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu các tính chất vật lý của bán dẫn nói chung, hố lượng tử và siêu mạng bán dẫn nói riêng, đặc biệt là tro ng thực nghiệm Đó là vì trong 19 thực... yếu trong bán dẫn khối Trong mục 2.1, chúng tôi x uất phát từ Hamiltonian của hệ từ đó tiến hành tính toán cho các quá trình hấp thụ nhiều photon và nhạn được các công thức cho hệ số hấp thụ trong bán dẫn khối khi có mặt sóng điện từ mạnh được trình bày trong mục 2.2 Chương 3 đề cập đến bài toán kích thích tham số các mật độ sóng trong plasma bán dẫn điện tử-lỗ trống bởi trường bức xạ điện từ Trong mục... bài toán liên quan đến sự hấp thụ sóng điện từ y ếu bởi các điện tử tự do trong siêu mạng pha tạp (chương 5) M ụ c 1.2 trình bày công thức Ku bo-Mori mở rộng cho trường hợp ngoài sóng điện từ y ếu trong bán dẫn còn có thêm một trường sóng mạnh khác (sóng điện từ mạnh hoặc từ trường) Công thức Ku boMori mở rộng thu được bằng cách đưa trường sóng kích thích vào ngay từ khi thiết lập phương trình Lioville... động lượng tử Các hiệu ứng quang-âm -điện tử là những hiệu ứng liên quan đến các hiện tượng gây ra bởi tương tác của điện tử dẫn với phonon âm Hiệu ứng này so với các hiện ứng động khác ( chẳng hạn như độ dẫn điện, độ dẫn nhiệt, hiệu ứng nhiệt từ, hiệu ứng Hall, v.v.) cho thấy tương tác điện tửphonon đã được lấy trung bình theo vùng rộng các véctơ sóng q của phonon (và trong nhiều trường hợp thì sự... tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài Luận án đặc biệt quan tâm nghiên cứu lý thuyết về sự hấp thụ sóng điện từ yếu bơi điện tử tự do trong siêu mạng pha tạp, các hệ số gia tăng phonon âm trong hố lượng tử bán dẫn Một số bà i toán về tính chất quang trong bán dẫn khối còn bỏ ngỏ cũng sẽ được xem xét, chẳng hạn như kích thích tham số các mật độ sóng trong plasma bán dẫn điện tử-lổ trống bởi trường. .. thích và biến đổi tham số (chương 3) và các bài toán về sự hấp thụ phonon âm (chương 4) Một số vấn đề về tổng quan cũng như phổ năng lượng và hàm sóng của điện tử tự do trong hố lượng tử được trình bày trong mục 1.4 và li trong siêu mạng pha tạp được trình bày trong mục Ì 5 Chương 2 dành cho việc nghiên cứu về ảnh hưởng của sóng điện từ biên độ mạnh, tần số lượng tử lên hệ số hấp thụ sóng điện từ yếu trong. .. s ự gia tăng phonon âm trong hố lượng t ử bán dẫn Ngoài ra, một số bài t oán t rong bán dẫn còn bỏ LO ngỏ, chẳng hạn như bài toán hấp thụ sóng điện từ y ếu khi có mặt trường bức x ạ laser ngoài trong bán dẫn khối, hoặc bài toán về kích thích và biến đổi tham số trong plasma bán dẫn Những bài toán còn bỏ ngỏ này đã được tác giả và các cộng sự qu an tâm nghiên cứu và giải quy ết trong những năm vừa qua... (1.46) và Ã 7 bằng (1.47) là công thức mở rộng của công thức Ku bo-Mori thông thường (1.22) cho tenxơ độ dẫn khi trong bán dẫn, ngoài sóng điện từ yếu còn có thêm sóng điện t ừ mạnh Trong trường hợp giới hạn khi không có sóng điện t ừ mạnh ( F — 0 ) các > e công thức này trở về công thức Ku bo-Mori thông thường (1.22) cho tenxơ độ dẫn khi chỉ có sóng điện t ừ yếu với tần số co K h i cho tần số sóng điện. .. thự sóng điện từ yếu Các hệ số hấp thụ só ng điện từ được nghiên cứu trong hai trường hợp khi không có từ trường với hai cơ chế tán xạ điện tửphonon âm và điện tử-phonon qu ang ( mục 5.1), và khi có mặt từ trường ngoài với cơ chế tán xạ điện tử-phonon quang (mục 5.2) M ỗ i bài toán được bắt đầu bằng việc x ây dựng Hamiltonian của hệ điện tử-phonon, từ đó tiến hành tính toán ten xơ độ dẫn cao tần và . " ;Một số hiệu úng cao tần gáy bởi trường sóng điện từ trong bán dan và plasma 99 2. Mục đích nghiên cứu của để tài Luận án tập trung nghiên cứu một số hiệu ứng cao tần gây bởi trường sóng. tham số các mật độ sóng trong plasma bán dẫn điện tử-lổ trống bởi trường bức xạ điện từ, cũng như nghiên cứu ảnh hưởng của trường bức xạ điện từ lên sự hấp thụ sóng điện từ trong bán. 2. Ì. Hấp thụ sóng điện từ yếu khi có mặt trường sóng điện từ mạnh 43 2.2. Ánh hưởng của sóng điện từ mạnh lên hệ số hấp thụ sóng điện từ yếu trong một số trường hợp gởi hạn