Кванттық өлшемді құрылымдардағы жарық шағылуының спектрін модельдеу

ГЛОССАРИЙ 5
КIРIСПE 7
1 ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 8
1.1 Жартылай өткізгіштер 8
1.1.1 Жартылай өткізгіштердің түрлері 9
1.1.2 Алыну әдістері 10
1.1.3 Жартылай өткізгіштерді қолдану 11
1.2 Наноқұрылымдар 11
1.2.1 Кванттық нүктелер 12
1.2.2 Кванттық нүктені алу әдістері 14
1.2.3 Кванттық нүктерлердің қолданылуы 15
1.3 Нанотүтік (көміртек) 20
1.3.1 Көміртек нанотүтіктерінің қасиеттері 22
1.3.2 Нанотүтіктерді қолдану 24
1.4 Фракталдар 26
1.5 Жартылай өткізгіштердің оптикалық қасиеттері 28
2 НАНОҚҰРЫЛЫМДЫҚ ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШ ҚАБЫҚШАЛАРДЫ ТӘЖІРИБЕЛІК ЗЕРТТЕУ 36
3 ЗЕРТТЕУДІҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ 54
3.1 Өзұқсастық және өзаффиндік жиынтықтың фракталды өлшемділігі 54
3.2 Наноқұрылымдық жартылай өткізгіш қабықшалардың морфологиялық бетін моделдеу 55
3.3. Жұтылу мен шағылу фотондарын сипаттауға арналған флуктуациондық.диссипациондық арақатынас 56
4 САНДЫҚ ТАЛДАУДЫҢ НӘТИЖЕСІ 61
ҚОРЫТЫНДЫ 68
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 69
Соңғы жылдары наноқұрылымдық жартылай өткізгіш қабықшаларының қолданылу аясының кеңеюіне байланысты олардың физикалық қасиеттерін өлшеу қазіргі физиканың орталық мәселесіне айналды. Наноқұрылымдық жартылай өткізгіштер жылдам жұмыс істейтін есептеуіш техниканы, оптоэлектрониканың, фотониканың жаңа тиімді құралдарын жасауда және дамытуда үмітті материал болып табылады. Наноқұрылымдық жартылай өткізгіштердің маңызды жетістігі сол – олардың геометриялық өлшемі мен конфигурациясын өзгерту арқылы жүйенің қасиеттерін басқаруға болады. Құрылымның параметрлерін басқарудың, бәрінен бұрын қуатты тасымалдаушылар мен фонондардың энергетикалық спектрін және наноқұрылымдардың оптикалық қасиеттерін басқарудың кең мүмкіндіктері ашылады.
1 Щука А.А. Электроника. – Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2006. - 800 с.
2 Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. – Москва: Наука, 1990. - 688 с.
3 Перлин Е.Ю., Вартанян Т.А., Федоров А.В. Физика твердого тела: Оптика полупроводников, диэлектриков, металлов. Санкт-Петербург: Учебное пособие. - СПб: СПбГУ ИТМО., 2008. – 216 с.
4 Alchalabi K., Zimin D., Kostorz G., Zogg H., Self – assembled semiconductor quantum dots with nearly uniform sizes //Phys. Rev. Lett. - 2003.- Vol. 416, № 5. -P. 192-213.
5 Шик А.Я. Квантовые нити // Соросовский образовательный журнал. – 1997. - №5. – С. 87-92.
6 Кардона М. Основы физики полупроводников: Пер. с англ. - М.:ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 560с.
7 Ваксман Ю.Ф., Павлов В.В., Ницук Ю.А., Пуртов Ю.Н., Насибов А.С., Шапкин П.В. Оптическое поглощение и диффузия хрома в монокристаллах ZnSe // Физика и техника полупроводников. – 2005. - том 39. - вып. 4. -С. 401-404.
8 Клочко Н.П., Хрипунов Г.С., Мягченко Ю.А., Мельничук Е.Е., Копач В.Р., Клепикова Е.С., Любов В.Н., Копач А.В.Управляемый рост одномерных наноструктур оксида цинка в режиме импульсного электролиза // Физика и техника полупроводников. – 2012. - том 46. - вып. 6. – С. 845-851.
9 Самсоненко Ю.Б., Цырлин Г.Э., Егоров В.А., Поляков Н.К., Улин В.П., Дубровский В.Г. Особенности формирования нитевидных нанокристаллов GaAs на различных поверхностях кремния при молекулярно-пучковой эпитаксии // Физика и техника полупроводников. – 2008. - том 42, вып. 12. – С. 1478-1482.
        
        ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
ФИЗИКА-ТЕХНИкалық ФАКУЛЬТЕТІ
қатты дене физикасы және ... ... ... ... ... ҚҰРЫЛЫМДАРДАҒЫ ЖАРЫҚ ШАҒЫЛУЫНЫҢ СПЕКТРІН МОДЕЛЬДЕУ
6M071900 -
Орындаған Туленов А.А. " " 2015 ж. ... ... ... ... Т.Ю. " " 2015 ж. ... рұқсат етті:
Кафедра меңгерушісі
ф.-м.ғ.д, профессор Приходько О.Ю. "" 2015 ж. ... ... Г.С." " 2015 ... ... саны - 71, суреттер саны - 49, пайдаланылған әдебиеттер саны - 32.
Кілт сөздер
Кванттық нүкте, кванттық жіп, оптикалық жұтылу коэффициенті, ... ... ... ... ... коэффициенті, нанокластер, фрактал, экситон.
Зерттеу нысаны
Зерттеу нысаны шала өткізгішті жұқа қабықшалар болып табылады.
Зерттеу жұмысының мақсаты
Кванттық - өлшемдік құрылымға ие ... ... ... ... ... ... және осы ... бетінің морфологиясын зерттеуге арналған.
Зерттеу әдістері
Жарық шағылу ... ... ... ... ... ... ... мен олардың морфологиясын зерттеу бойынша әдебиеттерге шолу жеткілікті түрде жасалған. Бұл еңбекте алынған негізгі нәтиже - шағылу ... ... және ... ... ... беттерінің морфологиясын бейсызықтық физиканың әдістері негізінде Matlab ортасындағы ... ... ... жасалуы және алынған теориялық нәтижелердің сәйкес тәжірибелік мәліметтермен салыстырылуы.
Алынған нәтижелер
Кванттық - өлшемдік құрылымға ие шағылу спектрлері мен ... ... ... ... алынған.
Зерттеу жұмысының ғылыми жаңалығы
Зерттеудің өзектілігі жартылай өткізгіш кванттық - ... ... ... ... ... наноэлектроникадағы маңызды әрі үміт күттірерлік бағыттың бірі болып табылатынында.
Қолдану аясы
Берілген жұмыста ... ... ... шала ... ... ... ары карай зерттеуге және оптоэлектронды аспаптарда жетілдіруге мүмкіндік береді.
Резюме
Количество страниц - 71, ... ... - 49, ... ... ... - 32.
Ключевые слова
Квантовая точка, квантовые нити, коэффициент оптического поглощения, коэффициент оптического отражения, коэффициент оптического пропускания, нанокластеры, фрактал, ... ... ... ... ... ... пленки.
Цель работы
Посвящена исследованию спектров отражения фотонов от полупроводниковых пленок, содержащих квантово-размерные структуры, а также изучению морфологии поверхностей этих ... ... ... ... мере ... ... литературы по исследованию спектров отражения света от поверхностей полупроводниковых нанокластерных полупроводниковых ... и их ... ... ... полу - ... в настоящей работе - моделиспектров отражения и морфологии ... ... ... основе методов нелинейной физики при помощи компьютерного моделирования в среде Matlab, а также сопоставление полученных теоретических результатов с ... ... ... ... ... поверхностей исследуемых пленок и спектров отражения от квантово-размерных ... ... ... ... в том, что ... ... квантово-размерных структур в настоящее время является одним из важнейших и перспективных ... в ... ... ... работы могут быть применены для дальнейшего исследования оптических свойств наноструктурированных полупроводников, усовершенствования оптоэлектронных приборов.
ABSTRACT
Number of Pages - 71, number of ... - 49, number of used sources - ... dot, quantum wires, the optical ... coefficient, the coefficient of the optical reflection coefficient of optical transmission, Nanoclusters, fractal,and exciton.
Object of research
Semiconductor thin ... to the study of the ... spectra of photons from ... films ... ... ... as well as studying the surface ... of the films.
Research methods
Under reviewed papers reflected sufficiently an overview of the literature on the spectra of light from the surface of the ... ... ... films and their ... The main result obtained in this paper - ... of model spectrum and the morphology of semiconductor Nanocluster surfaces on the basis of ... physics with the help of computer modeling in Matlab and ... of the ... results with the ... ... ... results
Obtained the model of studied film surfaces and reflectance spectra of the ... ...
The novelty of the ... relevance of the study is that the study of semiconductor ... ... is now one of the most ... and ... areas in ... of ... results of this work can be used for further study of the optical ... of ... ... ... of ... ... ... БӨЛІМ 8
1.1 Жартылай өткізгіштер 8
1.1.1 Жартылай өткізгіштердің түрлері 9
1.1.2 Алыну әдістері 10
1.1.3 Жартылай өткізгіштерді қолдану 11
1.2 Наноқұрылымдар 11
1.2.1 Кванттық нүктелер 12
1.2.2 ... ... алу ... ... ... қолданылуы 15
1.3 Нанотүтік (көміртек) 20
1.3.1 Көміртек нанотүтіктерінің қасиеттері 22
1.3.2 Нанотүтіктерді қолдану 24
1.4 Фракталдар 26
1.5 Жартылай ... ... ... НАНОҚҰРЫЛЫМДЫҚ ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШ ҚАБЫҚШАЛАРДЫ ТӘЖІРИБЕЛІК ЗЕРТТЕУ 36
3 ЗЕРТТЕУДІҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ 54
3.1 Өзұқсастық және өзаффиндік жиынтықтың фракталды өлшемділігі 54
3.2 Наноқұрылымдық ... ... ... ... ... ... Жұтылу мен шағылу фотондарын сипаттауға арналған флуктуациондық-диссипациондық арақатынас 56
4 САНДЫҚ ТАЛДАУДЫҢ ... ... ... ... - ... мен ... салыстырмалы электр өткізгіштік диапазонының арасында орналасқан, салыстырмалы электр өткізгіштік мәнімен сипатталатын заттардың үлкен классы.
Кванттық жіп - ... ... ... екі ... ... ... кванттық сипатта болатын жартылай өткізгіш құрылымдар.
Фрактал - масштабтың әрбір кішірейген кезінде тура сол ... ... ... ... фигура.
Экситон - электрон жұптарының байланысқан қалпы - жартылай өткізгіштердегі кемтіктер, олар ... ... ... ... ... ... тік емес ... өткізгіш - валенттік аймақтың төбесі мен аймақтың түбі кеңістікте толқындық векторлармен таратылған жартылай өткізгіш.
Кванттық нүкте -- ... ... ... арналған наноөлшемдері бар, барлық үш кеңістік координаттары бойынша шектелген жартылай өткізгіштің бөлшегі.
Нанокластерлер - аморфты ... ... ... бар ... бір ... ... бір ... өлшемнің мәні 1-10 нм шамасында болады.
Жарықтың комбинациялық шашырауы - сәулелену жиілігінің өзгерісімен ... ... ... сәулеленудің заттар молекуласында (қатты, сұйық немесе газ тәрізді) әлсіз шашырауы. ... ... ... жартылай өткізгіш қабықшаларының қолданылу аясының кеңеюіне байланысты олардың физикалық қасиеттерін ... ... ... орталық мәселесіне айналды. Наноқұрылымдық жартылай өткізгіштер жылдам жұмыс істейтін есептеуіш техниканы, оптоэлектрониканың, фотониканың жаңа тиімді құралдарын жасауда және дамытуда үмітті ... ... ... ... ... ... ... жетістігі сол - олардың геометриялық өлшемі мен конфигурациясын ... ... ... ... ... ... Құрылымның параметрлерін басқарудың, бәрінен бұрын қуатты тасымалдаушылар мен фонондардың ... ... және ... ... қасиеттерін басқарудың кең мүмкіндіктері ашылады. Мұндай жүйелерде бір жағынан қашықтық тәртібі болмайды, яғни микрокөлемдегі атомдар қатаң ... ... ... ... ... ... болады, яғни кез келген атом үшін жақын көршісінің координаты ретті таралады. Наножүйелер тепе-тең жүйелер болып ... бұл ... ... ... рельефіне байланысты. Қабықша бетінің морфологиясын зерттеу тәжірибесі көрсеткендей, бұл жүйелердің құрылымы - ... Бұл ... өзі ... ... ... - инвариантты, яғни фракталді болады.
Осы еңбекте компьютерлік модельдеу әдістерінің негізімен наноқұрылымдық жартылай өткізгіштердің бетінің морфологиясы, оптикалық ... ... ... ... ... ... ... Зерттеу жұмыстары наноқұрылымдық жартылай өткізгіштердегі физикалық құбылыстарды сипаттау үшін динамикалық хаос ... және ... емес ... әдістерді қолданған. Алынған теориялық нәтижелер сәйкес тәжірибелік мәліметтерге сай ...
1 ... ... Жартылай өткізгіштер
Жартылай өткізгіштер - (106 - 104 Ом-1 см-1) металлдары мен (10-8 - 10-12 Ом-1 см-1) ... ... ... ... ... ... ... салыстырмалы электр өткізгіштік мәнімен сипатталатын заттардың үлкен классы. Яғни жартылай өткізгіштер диэлектриктерге(олар жақсы айырғыштар емес) де ... ... ... ... ... ... да ... Жартылай өткізгіштер маңызды ерекшелігі - түрлі әсерлердің ықпалымен (температура, жарық, электр және магниттік өріс, сыртқы гидростатикалық ... кең ... өз ... ... ... ... ... ықпалымен жартылай өткізгіштің қасиеттері қатты өзгереді (мысалы, ... ... 106 - 107 есе ... ... ... өткізгіштердің тура осы қасиеті олардың кең қолданысқа түсуіне мүмкіндік берді. Түрлі жартылай өткізгіш материалдардың негізінде түрлі жартылай өткізгіш құралдар ... ... ... ... ... ... ұшырасады (Менделеев периодтық жүйесінің IV, V және VI топ элементтері), мысалы Si, Ge, As, Se, Те және ... ... ... ... селенидтер, түрлі топ элементтерінің қортпасы.
Көп уақыт бойы жартылай өткізгіштер ... мен ... ... ... Жартылай өткізгіштердің физикалық қасиеттерін жүйелі түрде зерттеп бастаған - ... ... ... ... Иоффе. Ол жартылай өткізгіштердің көптеген қасиеттерге ие кристалдардың ерекше классы екенін ...
* ... ... ... жартылай өткізгіштердің салыстырмалы кедергісі азаяды, ол жарық және күшті электр өрістерінің әсерімен температураның өсуіне байланысты салыстырмалы кедергісі артатын металдардан ... ...
* Екі ... ... контактіні бір жақты өткізу қасиеті. Тура осы қасиеті түрлі жартылай өткізгіш құраладарды жасау кезінде пайдаланылады: диодтар, транзисторлар, тиристорлар және ... ... және ... ... ... ... өткізгіштердің контактісі фото-э.д.с. немесе термо-э.д.с.-нің қайнар көзі болып табылады.
Жартылай өткізгіштер материалдардың ерекше классы ретінде 19 ғ. ... ... ... ... ... ... дамуы ғана диэлектр, жартылай өткізгіш және металдарың ерекшеліктерін түсінуге ... ... АҚШ, 1931). Оған ... ... ... ... контактісінде тоқты түзету сияқты маңызды қасиеттері белгілі болды - ... ... ... т.б. ... ... ... құралдар жасалды.
ЛосевО. В. жартылай өткізгіш контактілердің тербелісті ... мен ... үшін ... ... дәлелдеді - кристалдық детекторлары. Алайда келесі жылдары кристалдық детекторларды электронды шамдар ығыстырып ... ... ... ғана ... ... ... ... Браттейн, Шокли, АҚШ, 1948) жартылай өткізгіштерді радиоэлектроникада қолдану кең етек алды. Сонымен бірге жартылай ... ... ... ... ол кристалдарды тазарту және қоспалау технологияларындағы жетістіктерге жол ашты [1].
1.1.1 ... ... ... Жеке ... ... бос электрондар мен атомдардың иондануы нәтижесінде туындаса, мұндай жартылай өткізгіштерді жеке өткізгіштігі бар жартылай өткізгіштер деп ... Жеке ... бар ... өткізгіштерде бос электрондар концентарциясы концентрациясына тең болады.
б) ... ... ... ... ... жартылай өткізгіштерде қоспаның бар болуына байланысты.
Аралас орталықтар мыналар болуы мүмкін:
* жартылай өткізгіштердің торына енгізілген ... ... ... мен ...
+ ... ... ... енгізілген артық атомдар мен иондар;
+ түрлі текті басқа дефектілер мен кристалл тордағы бұрмаланулар: ... ... ... ... бос түйіндер, жарықтар, және қозғалулар т.б.
Қоспалардың концентрациясын өлшеу арқылы қандай да бір белгідегі ... ... ... ... ... ... және не оң, не теріс қуатталған артықшылығы бар концентрациялы жартылай өткізгіштер жасауға болады.
Өткізгіштік ... ...
а) ... ... ... ... деген термин сөзінен шығады, ол негізгі тасымалдаушылардың теріс қуатын білдіреді. Төртвалентті жартылай өткізгіштерге (мысалы, кремний) ... ... ... қоспасын қосады. Әрекеттесу үдерісінда қоспаның әрбір атомы кремний атомдарымен бірге ковалентті байланысқа түседі. Алайда күшәла атомының бесінші электронына ... ... ... орын жоқ, ол алыс ... ... ... Онда ... атомнан бөлінуі үшін аз мөлшердегі энергия керек. Электрон бөлініп, еркінге айналады. Берілген ... ... ... кемтік емес, электрон арқылы жүзеге асады, яғни ... ... осы түрі ... ... ... тәрізді өткізеді. Жартылай өткізгіштерге қосылатын қоспалар n-типті ... ... ... және олар ... деп ...
Сурет1.1 - n - типті жартылай өткізгіш
б) Кемтік жартылай өткізгіштер (р-типті).
термині сөзінен ... ол ... ... оң ... ... Жартылай өткізгіштің бұл түрі, қоспа негізден басқа, ... ... ... ... Төртвалентті жартылай өткізгіштерге (мысалы, кремний) үшвалентті элементтің атомдарының аздаған мөлшерін қосады (мысалы, индий). Қоспаның әрбір ... ... ... ... ... ... ... Кремнийдің төрт атомымен байланыс жасау үшін индийде валентті электрон жоқ, ... ол ... ... ... арасындағы ковалентті байланыстан валентті электрон алады және ... ... ион ... ... ... ... пайда болады. Осы жағдайда қосылатын қоспалар акцепторлар деп ... ... - р - ... ... өткізгіш
1.1.2 Алыну әдістері
Жартылай өткізгіш монокристалл материалдарды созудың анағұрлым кең тараған әдісі - ... ... ... ... ... ... ... Бұл әдіспен AIIIBV, AIIBVI, AIVBVI және т.б. типтерді байланыстыра отырып Ge, Si монокристалдарын созады.
Жартылай ... ... ... тығыздығы бар және балқытпаның бетінің кермесі бар монокристалдарды созу үшін ... ... ... ... ... Бұл әдіс Si ... алу ... кең қолданыс тапты, мұның салыстырмалы тығыздығы төмен және ... ... ... ... ... ... ... қабырғасымен байланысы болмауы осы әдіс арқылы анағұрлым таза монокристалдарды алуға мүмкіндік береді. Кеш балқитын ірітілетін жартылай өткізгіш ... ... CdS, ZnS, SiC, AlN және т.б.) ... алу үшін газдық фазадағы кристаллизацияны қолданады (сублимация және ... ... ... ... ... геометриялы, құрылымы кең варияциялы жіңішке және өте жіңішке бірқабатты және көпқабатты құрылымнан және ... шегі ... және ... ұзартылған қабаттан беті және қалыңдықтың электрофизикалық қасиеттерін алу мүмкіндігі эпитаксальды ұзартудың микроэлектроникада және ... ... ... ... және тез ... ... ... сызбаларды және оптоэлектронды құрылғыларды жасауда кең қолданылуына әкелді.
1.1.3 Жартылай өткізгіштерді қолдану
Жартылай өткізгіш материалдардың көп қолданылатын саласы - ... ... ... материалдар Si негізінде жасалатын үлкен және өте үлкен интегралды ... ... ... ... ... ету мен ... қуатты азайтудың әрі қарайғы өсуі GaAs, InP негізінде және олардың ... ... АIIIВV ... ... ... ... ... сызба жасауға байлананысты. Үлкен масштабта жартылай өткізгіш материалдарды ... ... ... ... ... қуаттық транзистор) жасауға қолданады. Мұнда негізгі материал тағы да Si, ал ... ... ... ... ... GaAs, SiC және ... кең аймақтық жартылай өткізгіш материалдарды қолданумен байланысты. Әр жыл сайын жартылай өткізгіш материалдарды күн энергетикасында қолдану кеңейе түсуде. Күн ... ... ... ... Si, GaAs, ... Cu2S/CdS ... болып табылады.
Жартылай өткізгіш материалдарды жартылай өткізгіш лазер мен жарық диодтарын жасауға қолданады. Лазерді тікаймақтық AIIIBV, AIIBIV, AIVBVI ... ... ... жасайды. Жартылай өткізгіш материалдар кең спектрлі диапазонға арналған заманауи оптикалық сәулелену құралдарының (фотоқабылдағыш) негізін құрайды. Жартылай өткізгіш лазерлер мен фотоқабылдағыш ... - ... ... ... ... элементтік база. Жартылай өткізгіш материалдар түрлі АЖЖ аспаптарды (биополярлы және өрістік ... ... ... т.б.) ... үшін ... ... ... материалдардың басқа да қолданылатын салалары: ядролық сәулелену детекторы (өте таза Ge, Si, GaAs, CdTe және т.б.), ... ... ... пен ... теллуриді мен селениді), тензодатчиктер, сезімталдығы жоғары термометрлер, магниттік ... ... және т.б. ... ... - ... жүз ... дейінгі аралықта жатқан атомдар түзілімі. Наноқұрылымдар қатты денелердің түрлі квазибөлшектері - электрондар, кемтіктер, ... және т.б. ... ... ... ... де ... мүмкін. Наноқұрылымдар дегенде шығу тегі табиғи және жасанды наноөлшемдік объектілерді айтады, олардың қасиеттері құрылымдық элементтердің өлшемімен ғана емес, олардың ... ... ... байланысты. Наноқұрылымдардың өлшемдері бірден жүз нанометрге дейін ... ... ... әркелкілік аймағында потенциалды шұңқырлар маңызды рөл ойнайды, оларға түрлі ... ... ... - ... ... ... және т.б. ... Квазибөлшектердің тоқтатудың кеңістік аймақтағы сызықтық өлшемдері олардың ... жүру ... кем ... ... ... орын ... Мұндай кездерде өлшемдік кванттау эффекті туындайды - ... ... ... энергия аймақтары бір немесе екі өлшеу кезінде (кваттық шұңқырлар және кванттық жіп) квазибөлшектер аймақтар ... және үш ... ... ... ... деңгейі дискреттік деңгейлерге (кванттық нүкте)ажырайды.
Квазибөлшектердің қозғалысы бір бағытпен шектелген жүйелер кванттық шұңқырлар, екі ... ... ... жіп ... ... сым), үш бағытта шектелген - кванттық нүкте деп ... [1, ... - ... тор, (ә) - ... сым, (б) - кванттық нүкте
Сурет1.3 - Наноқұрылымдардың ... ... ... ... - кванттық эффектілерді көрсетуга арналған наноөлшемдері бар үш кеңістіктік координаттармен ... ... ... ... ... ... жасау үшін үшөлшемді потенциалдық шұңқыр керек, мұнда қуатты тасымалдаушылар үш координат бойынша тыйым салады. Үшөлшемді ... ... ... GaAs мен AlGaAs ... гетероауысу кезінде жартылай өткізгіштерді қолдану кезінде байқаймыз.
Сурет1.4 - ... ... ... әр ... енде ... келетін жартылай өткізгіштер арасында гетероауысудың түзілуі
GaAs аймағындағы валенттік аймақтың электрондары потенциалды баспалдақтың болуына байланысты AlGaAs ... түсе ... - AlGaAs ... ... ... ... электронды газ түзеді.
Егер тағы бір гетероауысу қосса, онда электрондардың қозғалысы барлық кеңістік ... ... ... ... алуға болады. Олар үшін жалғыз еркін деңгей энергия квантын жұту арқылы өткізу аймағына секіру және қайтадан кванттық сәулемен ... яғни ... ... ... ... ... ... 1.5 - Екі жартылай өткізгіштердің шегінде орналасқан ... ... ... ... болған кванттық нүктелер
Сурет1.6 - Тыйым салынған аймағы ... кең ... екі ... арасында орналасқан, жартылай өткізгіштің жіңішке тыйым салу аймағында пайда ... ... ... 1.7 - ... ... ... ені әр ... болатын жартылай өткізгіштер арасында пайда болған кванттық шұңқыр
Кванттық нүкте үшін материал ретіндеGaAs басқа түрлі заттардың орасан зор мөлшері ... ... ... CdSe, ZnSe, CdTe, CdS, ZnS, InAs, Siжәне т.б.
1.2.2 Кванттық нүктені алу әдістері
Кванттық ... ... ... ... бар:
а) ... - ... эпитаксия әдісі. Бұл әдіс арқылы кванттық нүктені өте таза салымдардан ұзартуға ... ... ... ... ... ... дайындалған көздерден булану арқылы алынған атомдар мен молекула ағымдарын ... Егер ... көз ... әр ... ... ... салынған аймақтардағы заттарды қолданса, онда салымды ұқсас етіп ұзартуға болады. ... 1.8 - ... ... ... - сәулелік эпитаксия әдісімен өсіру ... ... ... ... ... ... атмосфералық қысым кезінде өсіріледі. Мұндай реакторлардағы газдық фаза әдетте ... ... ... ... ... ыстық ағыны болып табылады.
в) Коллоидтық синтез әдісі. Кванттық нүктелерді коллоидтық синтез әдісімен жинау сұйық фазада ... ... ... CdSe ... ... үшін кадмийдің диметилін және селеннің ұсағын триалкилфосфинда ерітеді, сосын алынған қоспаны 230 Цельсий ... ... ... ... ... ... ... этапында алынған нанокристалдардың бетін сыртынан кең тыйым салынған аймағы бар ... ... ZnS ... CdS-пен жабады.
Коллоидтік синтездің артықшылығы кванттық нүктелерді ... ... ... алу ...
Кванттық нүктелерді басқа әдістермен де алуға болады: литография, электрохимиялық кристаллизация әдісімен.
1.2.3 Кванттық нүктерлердің қолданылуы
Кванттық шұңқырдың және онда ... ... ... ... ... ... ... аса ыңғайлы етеді. Кванттық нүктелер жартылай өткізгіш лазерлерде ... ... ... лазерлерде қуаттың үлкен коэффициенті, жоғары жұмыс температурасы болады, олар үшін аз ғана тоқ тығыздығы қажет. ... ... ... ... ... жарық диодтарын және сәулелену спектрін қоректейтін қолда бар жарық көзіне арнайы қабықша дайындауға болады. Кванттық нүктелерді ... ... ... ... барлық сферада қолдануға болады, мысалы өндіргіштігі жоғары күн батареяларын жасау, фотодиодтар, фотодетекторлар, ... ... ... т.б. ... ... ... ... медицинада (жарақаттанған тамырларды тексеру, аневризм және ісік жасушаларын) ... ... ... ең көп ... деп үміт ... ... ... - олардың негізінде кванттық компьютер жасау мүмкіндігі [4].
Кванттық жіптер дегеніміз қуатты ... ... екі ... бірдей шектелген, соның арқасында оның энергиясы кванттық болатын ... ... ... ... бір ... шектелген жартылай өткізгіш құрылымдарда кванттық эффект осы координата бойында пайда бола бастайды. ... ... ... ... екіөлшемдіге ауысады, ол көп электрондық қасиеттерді өзгертеді және жаңа ... ... ... ... ... ... Холл ... пайда болуына әкеледі. Алайда осы уақытта кванттық жіптердің физикалық қасиеттері жақсы зерттелмеген.
Кванттық жіптерді дайындаудың көптеген ... ... ... екіөлшемді газдар жүйесінде қандай да бір тәсілмен (гетероқұрылымдар негізінде) олардың ... бір ... ... ... бірнеше әдіс-тәсілі бар.
Олардың бірі - жіңішке жолақты литографиялық технологиямен ... ... ... 1.9). ... ... кванттық энергиясы көрінетіндей ені 100 ангстрем болатын электронды ... алу үшін ... ... бар ... техника қажет ететіндей жолақтың енін жасау міндетті ... ... ... ... ... ... ... еркін бетіндегі сияқты беттік заттар түзіледі, олар жұтаң қабатты құрайды. Бұл қабат өткізгіш каналды қосымша тағы тарылтады, оның ... ... ... үлкен ендіктегі жолақтарда да - шамамен микронның оннан бірі мөлшерінде байқауға болады.
1 - тыйым ... ... кең ... ... өткізгіш; 2 - тыйым салынған аймағы жіңішке жартылай өткізгіш; 3 - ... ... - (а) ... өзінен және Шоттки бекітпесінің жарығынан жіңішке жазықтықты (б) ... ... ... ... ... ... кванттық жібі бар жартылай өткізгішті гетероқұрылымдары
Басқаша да жасауға болады. Жартылай өткізгіш құрылымның беті металл электродпен жабылады, ол жартылай ... ... ... ... және онда ... жарық болады. Егер жұтаң қабатта гетерошек беті жақын болса, онда екіөлшемді ... ... ... тек ... астындағы жіңішке аймақта ғана болады. Бірөлшемді құрылымның мұндай түрінде қосымша артықшылық бар: бекітпедегі қысымды өзгертіп, біз ... ... ... енді және оны ... ... басқара аламыз.
Массивті үшөлшемді жартылай өткізгіштегі (а), екіөлшемді электронды құрылғылардағы - кванттық ... және ... ... - ... жіптердегі қалыптың тығыздығы.
Сурет1.10 - Квантық жіптердің баллистикалық өткізгіштігі
Ұзындығы L болатын қысқа жіптерді зерттеу назар аудартуда, олардың ұзындығы электрондардың еркін жүру ... аз, ол ... ... мен жіптегі дефект арқылы анықталады. Бұл жағдайда электрон бір байланыстан ұшып, ... ... ... атылған снаряд тәрізді кедергісіз ұшып барады. Мұндай ұқсастықтан қарастырылып отырған құрылымды балластикалық деп атауға негіз болды.
Бізде металлдық байланыстармен қамтамасыз ... ... V ... бар ... ... құрылым болсын. Байланыстарды μ1және μ2арқылы сипатталатын электронды резервуар деп қарастыруға болады, әрі μ1-μ2=eV. Қарапайымдылық үшін ... ... ... деп ... ... ... ... толығымен азған. E

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 58 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Басқару іс-әрекетінің теориялық негізі5 бет
Жергілікті басқару органдарындағы кадрлық қамтамасыз етудің теориялық негіздері66 бет
Экономикалық дамудың жолдарын қарастыру47 бет
Атом және атом ядросы18 бет
Кванттық жіпшелі кеуекті кремнийдың фракталдық қасиеттері41 бет
Наножартылайөткізгіштер11 бет
"Зиянды өндірістік факторлар,олардың жұмысшыларға және қоршаған ортаға әсері. жарықтандырудың адамның еңбек қабілетілігіне әсері."26 бет
1. қ.р. және тағам өнімдерінің ғылыми мекемелері 2. тағам өнімдерін модельдеудің математикалық әдістерін қолдану5 бет
2006 жылдың 11 мен 16-желтоқсан айында жарық көрген қазақ тілді бұқаралық ақпарат құралдарындағы Қазақстан Республикасы парламенті мәжілісінің қызметі туралы жарияланымдарға шолу52 бет
3d max, Объектілерді модельдеу20 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь