შიდა ზონური გადასვლები კვანტურ სტრუქტურებში

ავტორი: ლაზარე დიაკონიძე
საკვანძო სიტყვები: შიდა ზონური ოპტიკური გადასვლები, კვანტური ორმო, კვანტური სტრუქტურები
ანოტაცია:

ამ ნაშრომში ჩვენ ვიკვლევთ შიდა ზონურ ოპტიკურ გადასვლებს კვანტურ სტრუქტურებში, კერძოდ, GaAs/AlGaAs კვანტურ ორმოებში. შიდა ზონური გადასვლები მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ისეთ მოწყობილობებში, როგორიცაა ინფრაწითელი დეტექტორები და ლაზერები. კვანტური ორმოები, რომლებიც ელექტრონებისა და ხვრელებს მოძრაობას ზღუდავენ, იწვევენ ენერგეტიკული სპექტრის დისკრეტიზაციას, რაც განასხვავებს მათ მოცულობითი კრისტალებისგან. ჩვენ შევისწავლეთ შიდა ზონური ოპტიკური გადასვლები, როდესაც ელექტრონები და ხვრელები გადადიან ენერგიის დისკრეტულ დონეებს შორის გამტარობის ან სავალენტო ზონის შიგნით, შთანთქავენ ან გამოყოფენ სინათლეს. მათი გადასვლის ალბათობა, რომელიც განისაზღვრება გადასვლის დიპოლური მატრიცული ელემენტით, დამოკიდებულია ტალღური ფუნქციების გადაფარვაზე. ტალღური ფუნქციების გადაფარვის შედეგად მიღებული ინტეგრალის მნიშვნელობა პირდაპირ დამოკიდებულია კვანტური ორმოს სისქეზე. როდესაც კვანტური ორმოს სისქე იზრდება, შიდა ზონური ოპტიკური გადასვლების ალბათობაც იზრდება. ეს განპირობებულია იმით, რომ უფრო ფართო ორმოში ტალღური ფუნქციების გადაფარვა უფრო ინტენსიურია, რაც ზრდის გადასვლის ალბათობას. შესაბამისად, კვანტური ორმოს სისქის მართვა მნიშვნელოვანი ფაქტორია შიდა ზონური ოპტიკური გადასვლების ოპტიმიზაციაში, რაც შეიძლება გამოყენებული იყოს სხვადასხვა ინფრაწითელი დეტექტორებისა და ლაზერების ოპტიმიზაციაში. ამგვარად, კვანტური ორმოს ოპტიმალური დიზაინი და სისქის კონტროლი აუცილებელია მაღალი ეფექტურობის მისაღწევად. ოპტიკური ხელსაწყოს ოპტიმიზაციისთვის ცხადია მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული დონეებს შორის ენერგეტიკული დიაპაზონის ცვლილება ზომის მიხედვით.