Οπτικές ιδιότητες και ιδιότητες μεταφοράς κβαντικών συρμάτων σχήματος V

Abstract

V-shaped GaAs/AlGaAs quantum wires are considered among the best fabricated quantum wires due to the low interface roughness achieved. This affects significantly their optical as well as their transport properties. In order to investigate and interpret the photoluminescence and micro-photoluminescence spectra a theoretical study is presented. The model developed is based on the existence of microscopic compositional fluctuation at the interfaces. The finite difference method is used to study the ground state of V-shaped, rectangular and square quantum wires.Finally, the low temperature mobility in V-shaped quantum wires is theoretically investigated and calculated taking into account two dominant scattering mechanisms, scattering due to interface roughness and alloy scattering. The results are obtained taking into account or disregarding screening effects for the occupation of one or more subbands.

Ανάμεσα στα «ρεαλιστικά» κβαντικά σύρματα GaAs/AlGaAs, εκείνα των οποίων η διατομή έχει σχήμα V περιλαμβάνονται ανάμεσα στα καλλίτερης ποιότητας, διότι παρουσιάζουν τη μικρότερη ενδοεπιφανειακή τραχύτητα, γεγονός το οποίο επιδρά σημαντικά τόσο στις οπτικές όσο και στις ιδιότητες μεταφοράς τους.Παρουσιάζεται μια θεωρητική ανάλυση με σκοπό: τη διερεύνηση – ερμηνεία πειραματικών αποτελεσμάτων που αφορούν φάσματα φωτοφωταύγειας και μικρο-φωτοφωταύγειας. Το μοντέλο που αναπτύσσεται βασίζεται στην ύπαρξη μικροσκοπικών διακυμάνσεων σύστασης. Μελετάται η θεμελιώδης κατάσταση κβαντικών συρμάτων σχήματος V, ορθογωνίου και τετραγώνου με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών.Τέλος, διερευνάται και υπολογίζεται η ευκινησία σε χαμηλές θερμοκρασίες κβαντικών συρμάτων σχήματος V, απαλλαγμένων προσμίξεων λαμβάνοντας υπόψη τους δύο κυρίαρχους μηχανισμούς σκέδασης: Σκέδαση εξαιτίας της ενδοεπιφανειακής τραχύτητας και εξαιτίας αταξίας κράματος λαμβάνοντας υπόψη ή όχι τη θωράκιση των φορέων για κατάληψη μίας ή περισσότερων υποζωνών.