Luận văn thạc sĩ Phonon âm, Siêu mạng, Hiệu ứng, Tán xạ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHẠM NGỌC THẮNG ẢNH HƢỞNG CỦA PHONON GIAM CẦM LÊN HIỆU ỨNG RADIO - ĐIỆN TRONG SIÊU MẠNG PHA TẠP VỚI CƠ CHẾ TÁN XẠ ĐIỆN TỬ - PHONON ÂM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHẠM NGỌC THẮNG ẢNH HƢỞNG CỦA PHONON GIAM CẦM LÊN HIỆU ỨNG RADIO - ĐIỆN TRONG SIÊU MẠNG PHA TẠP VỚI CƠ CHẾ TÁN XẠ ĐIỆN TỬ - PHONON ÂM Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết vật lý toán Mã số: 60440103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NG ỜI H ỚNG D N KHOA HỌC:GS TS NGU ỄN QU NG Hà Nội – 2014 U LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến GS TS Nguyễn Quang Báu – Người hướng dẫn bảo tận tình cho em suốt trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ dạy bảo tận tình thầy giáo môn vật lý lý thuyết - Khoa Vật lý – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội suốt thời gian vừa qua, để em học tập hồn thành luận văn cách tốt Em xin chân thành cảm ơn quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện ban chủ nhiệm khoa Vật lý, phòng sau đại học trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, đồng nghiệp bạn bè bên cạnh động viên em suốt q trình học tập hồn thành ln văn Học viên Phạm Ngọc Thắng MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng 1: SIÊU MẠNG PHA TẠP VÀ LÝ THUYẾT LƢỢNG TỬ VỀ HIỆU ỨNG RADIO – ĐIỆN TRONG SIÊU MẠNG PHA TẠP KHI KHÔNG KỂ ĐẾN SỰ GIAM CẦM CỦA PHONON 1.1 Siêu mạng pha tạp 1.1.1 Khái niệm siêu mạng pha tạp .4 1.1.2 Hàm sóng phổ lượng điện tử giam cầm siêu mạng pha tạp .4 1.2 Lý thuyết lƣợng tử hiệu ứng radio điện siêu mạng pha tạp không kể đến giam cầm phonon 1.2.1.Hamiltonian điện tử - phonon siêu mạng pha tạp 1.2.2.Phương trình động lượng tử cho điện tử 1.2.3 Biểu thức mật độ dịng tồn phần 1.2.4 Biểu thức giải tích cho cường độ điện trường Chƣơng 2: PHƢƠNG TRÌNH ĐỘNG LƢỢNG TỬ CHO ĐIỆN TỬ VÀ HIỆU ỨNG RADIO – ĐIỆN TRONG SIÊU MẠNG PHA TẠP KHI CÓ ẢNH HƢỞNG CỦA PHONON GIAM CẦM VỚI CƠ CHẾ TÁN XẠ ĐIỆN TỬ PHONON ÂM 12 2.1 Hamiltonian hệ điện tử - phonon giam cầm siêu mạng pha tạp với hố cao vơ hạn có dạng 12 2.2 Phƣơng trình động lƣợng tử cho điện tử 13 2.3 Biểu thức mật độ dịng tồn phần .24 2.4 Biểu thức giải tích cho cƣờng độ điện trƣờng 38 Chƣơng 3: TÍNH TO N SỐ VÀ VẼ ĐỒ THỊ KẾT QUẢ LÝ THUYẾT CHO SIÊU MẠNG PHA TẠP n-GaAs/p-GaAs .41 3.1 Chƣơng trình khảo sát phụ thuộc cƣờng độ trƣờng radio - điện vào tần số  sóng điện từ phân cực phẳng .41 3.2 Chƣơng trình khảo sát phụ thuộc cƣờng độ trƣờng radio - điện vào tần số Ω xạ laser 42 3.3 Chƣơng trình khảo sát phụ thuộc cƣờng độ trƣờng radio - điện vào biên độ F xạ laser 43 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC 48 DANH MỤC HÌNH VẼ 3.1 Chương trình khảo sát phụ thuộc cường độ trường radio - điện vào tần số  sóng điện từ phân cực phẳng: 41 3.2 Chương trình khảo sát phụ thuộc cường độ trường radio - điện vào tần số Ω xạ laser: .42 3.3 Chương trình khảo sát phụ thuộc cường độ trường radio - điện vào biên độ F xạ laser: 43 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày người ta biết xạ laser mạnh ảnh hưởng đến độ dẫn điện hiệu ứng động khác chất siêu mạng pha tạp khơng làm thay đổi nồng độ hạt tải hay nhiệt độ electron mà thay đổi xác suất tán xạ electron phonon pha tạp Người ta khơng thay độ lớn hiệu ứng mà mở rộng phạm vi tồn chúng [1] Việc chuyển từ hệ ba chiều (3D) sang hệ thấp chiều (