Вплив обмежених поляризацiйних фононiв на електронний спектр трибар’єрної активної зони квантового каскадного детектора

Автор(и)

  • M. V. Tkach Yu. Fed’kovich National University of Chernivtsi
  • Ju. O. Seti Yu. Fed’kovich National University of Chernivtsi
  • Ju. B. Grynyshyn Yu. Fed’kovich National University of Chernivtsi

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe59.12.1191

Ключові слова:

резонансно-тунельна наноструктура, квантовий каскадний детектор, електрон-фононна взаємодiя

Анотація

У моделi ефективних мас i прямокутних потенцiалiв для електронiв та в моделi поляризацiйного континууму для обмежених фононiв у трибар’єрнiй резонансно-тунельнiй наноструктурi отримано гамiльтонiан електрон-фононної системи у зображеннi чисел заповнення за всiма змiнними. Методом функцiй Грiна розраховано перенормований спектр електронiв у трибар’єрнiй резонансно-тунельнiй наноструктурi на основi GaAs-ям i AlxGa1−xAs-бар’єрiв при рiзних значеннях концентрацiї (x) Al. Встановлено, що при змiнi температури вiд 0 до 300 K, незалежно вiд концентрацiї Al, зi змiною геометричної конфiгурацiї трибар’єрної резонансно-тунельної наноструктури ширини обох нижнiх (робочих) квазiстацiонарних станiв збiльшуються, а енергiї змiщуються у низькоенергетичну область. Ширини i змiщення виявилися сильно нелiнiйними функцiями у залежностi вiд положення внутрiшнього бар’єра в трибар’єрнiй резонансно-тунельнiй наноструктурi.

Посилання

J. Faist, F. Capasso, D.L. Sivco, C. Sirtori, A.L. Hutchinson, and A.Y. Cho, Science 264, 533 (1994).

https://doi.org/10.1126/science.264.5158.553

J. Faist, F. Capasso, C. Sirtori, D.L. Sivco, A.L. Hutchinson, and A.Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 66, 538 (1995).

https://doi.org/10.1063/1.114005

C. Gmachl, F. Capasso, D.L. Sivco, and A.Y. Cho, Rep. Prog. Phys. 64, 1533 (2001).

https://doi.org/10.1088/0034-4885/64/11/204

D. Hofstetter, M. Beck, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 81, 2683 (2002).

https://doi.org/10.1063/1.1512954

L. Gendron, M. Carras, A. Huynh, V. Ortiz, C. Koeniguer, and V. Berger, Appl. Phys. Lett. 85, 2824 (2004).

https://doi.org/10.1063/1.1781731

F.R. Giorgetta, E. Baumann, D. Hofstetter, C. Manz, Q. Yang, K. K¨ohler, and M. Graf, Appl. Phys. Lett. 91, 111115 (2007).

https://doi.org/10.1063/1.2784289

K. Ning, Q-U. Liu, L. Lu et al., Chin. Phys. Lett. 27, 12850 (2010).

V.F. Elesin and Yu.V. Kopaev, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 123, 1308 (2003).

A.B. Pashkovskii, Pis'ma Zh. Eksp. Teor. Fiz. 89, 32 (2009).

M.V. Tkach and Yu.O. Seti, Ukr. Fiz. Zh. 58, 182 (2013).

G.G. Zegrya, M.V. Tkach, and Yu.O. Seti, Fiz. Tverd. Tela 55, 2067 (2013).

M.V. Tkach, Ju.O. Seti, I.V. Boyko, and O.M. Voitsekhivska, Rom. Rep. Phys. 65, 1443 (2013).

F.R. Giorgetta et al., IEEE J. Quant. Electr. 45, 1039 (2009).

https://doi.org/10.1109/JQE.2009.2017929

S. Yarlagadda, Int. J. Mod. Phys. B 15, 3529 (2001).

https://doi.org/10.1142/S0217979201007415

M. Tkach, V. Holovatsky, O. Voitsekhivska, M. Mykhalyova, and R. Fartushynsky, Phys. Status Solidi B 225, 331 (2001).

https://doi.org/10.1002/1521-3951(200106)225:2<331::AID-PSSB331>3.0.CO;2-6

M.V. Tkach, Quasiparticles in Nanoheterosystems (Ruta, Chernivtsi, 2003) (in Ukrainian).

X. Gao, D. Botez, and I. Knezevic, J. Appl. Phys. 103, 073101 (2008).

https://doi.org/10.1063/1.2899963

J.G. Zhu and S.L. Ban, Eur. Phys. J. B 85, 140 (2012).

https://doi.org/10.1140/epjb/e2012-20981-9

N. Mori and T. Ando, Phys.Rev. B 40, 6175 (1989).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.40.6175

K.W. Kim and M.A. Stroscio, Appl. Phys. J. 68, 6289 (1990).

https://doi.org/10.1063/1.346871

B.H. Wu, J.C. Cao, G.Q. Xia, and H.C. Liu, Eur. Phys. J. B 33, 9 (2003).

https://doi.org/10.1140/epjb/e2003-00135-2

H. Luo, H.C. Liu, C.Y. Song, and Z.R. Wasilewski, Appl. Phys. Lett. 86, 231103 (2005).

https://doi.org/10.1063/1.1947377

C.H. Yu et al., Appl. Phys. Lett. 97, 022102 (2010).

https://doi.org/10.1063/1.3462300

A.S. Davydov, Quantum Mechanics (Pergamon Press, New York, 1976).

A.A. Abrikosov, L.P. Gor'kov, and I.E. Dzyaloshinskii, Methods of Quantum Field Theory in Statistical Physics (Prentice Hall, Englewood Cliffs, N.J., 1963).

Опубліковано

2018-10-28

Як цитувати

Tkach, M. V., Seti, J. O., & Grynyshyn, J. B. (2018). Вплив обмежених поляризацiйних фононiв на електронний спектр трибар’єрної активної зони квантового каскадного детектора. Український фізичний журнал, 59(12), 1191. https://doi.org/10.15407/ujpe59.12.1191

Номер

Розділ

Нелінійні процеси