ا ثر دما و فشار بر روی خواص الکترونی و نوری نقاط کوانتومی کروی با ناخالصی

تعداد 84 صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد (M.Sc ) در رشته فیزیک

                                                                    گرایش: حالت جامد

عنوان:

ا ثر دما و فشار بر روی خواص الکترونی و نوری نقاط کوانتومی کروی با ناخالصی

چکیده:

نقطه های کوانتومی، بلورهایی در اندازه نانومتری می باشند . با ایجاد بر انگیختگی، این ساختارها ازخود نور ساطع می کنند . طول موج نور ساطع شده، به اندازه و پتانسیل محدود شدگی آنها بستگی دارد . بنابراین می توان، ویژگیهای این نقطه ها را به گونه ای تنظیم نمود که طول موج خاصی را از خود ساطع کنند . مطالعه ترازهای انرژی در نقطه های کوانتومی نشان داده است که این ساختارها قابلیت بهتری نسبت به چاهها و سیم های کوانتومی دارند . همچنین نقاط کوانتومی به دلیل اندازه کوچکشان خاصیت های غیر خطی بسیاری، از خود نشان می دهند .

در این پایان نامه، ترازهای انرژی را برای یک نقطه کوانتومی کروی با پتانسیل محدود شده ای بنام Modified Gaussian potential ، درحضورناخالصی بدست آوردیم . معادله شرودینگر برای این شکل خاص پتانسیل بطور تحلیلی قابل حل نمی باشد . به همین دلیل برای بدست آوردن ویژه مقدارها و ویژه توابع انرژی از برنامه FlexPDE ، استفاده می کنیم که اساس کار آن بر مبنای اجزای محدود می باشد . در ابتدا هامیلتونی این سیستم را با در نظر گرفتن تقریب جرم موثر محاسبه می کنیم .  سپس تاثیر دما وفشار را روی ویژه توابع انرژی بدست می آوریم . طبق نتایج بدست آمده از نمودارهایی که به کمک برنامه اریجین رسم کرده ایم مشاهده می کنیم که: با افزایش دما انرژی افزایش می یابد و با افزایش فشار انرژی کاهش می یابد وحضورناخالصی باعث افت انرژی می شود . تاثیر افزایش دما در حضور ناخالصی نیز باعث افزایش انرژی می شود و در حضور ناخالصی افزایش فشار نیز باعث کاهش انرژی می شود .

در ادامه اثرهای اپتیکی خطی و غیر خطی (تغییرات ضریب شکست و جذب) را که ناشی از گذارهای زیر نوارها می باشد  بررسی شده است . با در نظر گرفتن ماتریس دو قطبی (Mij) و ثابتهای لازم، اثر فشار و دما را روی این اثرهای اپتیکی به کمک برنامه Maple  بدست آورده ایم و مقدار تابع آنها را به کمک برنامه اریجین رسم کرده ایم . نتایج بدست آمده نشان می دهد که حضور ناخالصی باعث افزایش انرژی هم برای ضریب جذب وهم ضریب شکست می شود .

واژه هاي كليدي:  خصوصیات اپتیکی، نقطه کوانتومی، ناخالصی، فشار، دما، پتانسیل محدود شده.