عنوان

محاسبه طول عمر تراز اکسیتونی در نقاط کوانتومی نیتریدی

‭۴۴۲۲پ‬

per

محاسبه طول عمر تراز اکسیتونی در نقاط کوانتومی نیتریدی

/مهدی بهرامی

تبریز: دانشگاه تبریز، پژوهشکده فیزیک، گروه فتونیک

‮‭۱۰۰‬ص‬

چاپی

کارشناسی ارشد

فتونیک

‮‭۱۳۹۰/۱۱/۲۵‬

تبریز: دانشگاه تبریز، پژوهشکده فیزیک، گروه فتونیک

در حال حاضر نانو ساختارهای نقطه‌کوانتومی کاربرد وسیعی در فناوری نانو بویژه برای کاربردهای نوری پیدا کرده‌اند .بعنوان مثال آنها خواص نوری ممتازی برای استفاده در دیودهای لیزری، تقویت کننده‌ها و حسگرهای زیستی دارند .نقاط کوانتومی نیتریدی، دارای خصوصیات جالبی از جمله، سرعت اشباع الکترونی بالا، باند گاف پهن‌تر و پایستگی حرارتی بالاتری می‌باشند .از طرف دیگر چون یکی از مشخصه‌های بسیار مهم در ساختارهای نیمرسانا درخواص اپتوالکترونیکی، شبه ذرات اکسیتون می‌باشد که می‌توانند خواص نوری این ساختارها را تغییر دهند و همچنین به دلیل ابعاد بسیار کوچک این سیستم‌ها، اثر ترازهای اکسیتون در نقاط کوانتومی بسیار چشم‌گیر است .در این پایان‌نامه، ابتدا ترازهای انرژی و توابع موج نقطه کوانتومی مکعبی نیتریدی را با حل معادله شرودینگر بر پایه‌ی تقریب جرم موءثر و به روش بسط موج تخت محاسبه کردیم .مشاهده شد که با افزایش ابعاد ماتریس هامیلتونین، ترازهای انرژی همگرا شده و توابع موج الکترون‌ها عمدتا در نقاط کوانتومی جایگزیده می‌باشند که احتمال حضور الکترون در خارج از نقاط بسیار کمتر است .در ادامه کار، تراز انرژی حالت پایه اکسیتون و انرژی بستگی را با استفاده از روش وردشی محاسبه کردیم .مشاهده شد که انرژی اکسیتون، با افزایش ابعاد نقطه کوانتومی کاهش می‌یابد و انرژی بستگی در یک طول بحرانی به حالت ماکزیمم خود رسید و سپس کاهش یافت .در نهایت طول عمر این تراز اکسیتونی بررسی شد .نتیجه گرفتیم با افزایش اندازه نقطه کوانتومی، طول عمرتراز اکسیتونی کاهش می‌یابد .

Quantum dots nanostructure have very application in nanotechnology. Quantum dots are particulary significant for optical applications due to their theoretically high quantum yield. For example they have superior transport and optical properties, and are being researched for use in diode lasers, amplifiers, and biological sensors. So it has been expected that quantum dot lasers to have better properties than quantum well lasers. Wurtzite (Wz) III-N quantum dots (QD's), have strange properties such as, high effective electron mass, larger electron saturation velocity, wide band gap and high thermal stability. In fact the electronic Structure of this systems play an important role in their application. In this thesis, first we have calculated the energy levels and wave functions by solving the schrodinger equation for nitrid cubic quantum dot using effective mass approximation. Then, we could obtain the ground state exciton energy and binding energy by variational method. Finally we have investigated the lifetime of exciton. With increasing of quantum dot size, the exciton energy decreases. And binding energy initially increased then decreased. Also with increasing quantum dot size, the lifetime of the exciton decrease because disappears exciton with the larger quantum dot.

Lifetime

Nitrid materials

Binding energy

Excitons

Quantum dot

بهرامی، مهدی

عسگری، اصغر، استاد راهنما

احمدی،سهراب، استاد راهنما

شجاعی،سعید، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی