عنوان

بررسی خواص نوری نقاط کوانتومی نیتریدی و کاربردهای آنها

شماره

‭۷۶۸۷پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

بررسی خواص نوری نقاط کوانتومی نیتریدی و کاربردهای آنها

نام نخستين پديدآور

/سعید شجاعی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: فیزیک

نام توليد کننده

، فرخی

نام خاص و کميت اثر

‮‭۲۲۰‬ص.‬

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

فیزیک

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۸۸/۰۷/۲۵‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

نیمه هادیهای نیتریدی- گروه سه ‮‭(III)‬ به دلیل داشتن گاف باندی پهن که آنها را به عنوان کاندیداهایی برای کاربرد در حوزه الکترونیک و اپتوالکترونیک مطرح می سازند، علاقه مندیهای تحقیقاتی قابل توجهی را به خود جلب کرده اند .گاف باندی پهن در محدوده طیف مرئی تا ماورای بنفش آنها را برای استفاده در قطعاتی مانند گسیلنده ها و آشکارسازها در محدوده طیفی مذکور، مناسب می سازد .در نقاط کوانتومی نیتریدی تشکیل دوقطبیهای الکتریکی ناشی از جابجایی الکترونها و حفره ها، این نقاط را به عنوان موادی بسیار امیدوار کننده برای کاربردهای ذکر شده مطرح می سازد .از آنجایی که محدودیت کوانتومی، اندرکنش کولمبی الکترون حفره را افزایش می دهد، اکسیتونها حتی در دمای اتاق و در دو طیف جذب و نشر خود را نشان می دهند بنابر این قطعات اکسیتونی زیادی پیشنهاد شده است .نقاط کوانتومی نیترید گالیم به دلیل داشتن انرژیهای بستگی اکسیتونی و قدرتهای نوسان کنندگی) نیروهای نونده (بالا که ناشی از جرمهای موثر بزرگ الکترون و حفره) پنج برابر جرم موثر آرسنید گالیم (است، مورد توجه فراوان هستند .بنابر این داشتن فهم عمیقی از حالتهای اکسیتونی و دو اکسیتونی در تک نقاط کوانتومی ‮‭GaN‬ مفید است .گذارهای نوری خطی و غیر خطی از نقطه نظر کاربرد در تقویت کننده های لیزری مادون قرمز و آشکارسازهای نوری و مدولاتورهای الکترواپتیکی فوق سریع ، هنوز هم مورد توجه هستند .ما به منظور مطالعه حالت تک جفت و دو جفت، رهیافت تغییرات را برای بررسی وابستگی انرژیهای اکسیتونی و دو اکسیتونی و ممانهای دو قطبی بر هندسه نقطه کوانتومی دیسک شکل‮‭xN -xN AlxGa۱- /GaN/AlxGa۱‬به کار گرفته ایم .خواص نوری غیر خطی حالت دواکسیتونی با استفاده از صورت بندی ماتریس چگالی ونظریه اختلال مطالعه شده است .گذردهی غیر خطی مرتبه سوم نیز مورد مطالعه قرار گرفت و نشان داده شد که جملات مختلف چگونه بر حسب انرژی فوتون فرودی تغییر می کنند .ما به طور نظری اثرات اندرکنش دوربرد دو قطبی- دو قطبی را بین دو اکسیتون در یک میکرو دیسک‮‭xN -xN AlxGa۱- /GaN/AlxGa۱‬بررسی کردیم .این جفت شدگی کولمبی به طور واضح خود را در تابع موج حالت پایه دو اکسیتون نشان می دهد .در دیسکهای ضخیمتر که اندازه دو قطبی ناشی از میدانهای خودساز بزرگتر است، اثر جفت شدگی کولمبی بارزتر است .اندرکنش اکسیتون- اکسیتون منجر به انرژیهای بستگی دو اکسیتونی از مرتبه یک میلی الکترون ولت در دیسکهای با شعاعهای چند دهم میکرومتر می شود .وابستگی انرژی بستگی اکسیتون و ممانهای دو قطبی متناظر ، بین حالتهای پایه و اکسیتون و دو اکسیتون بر هندسه نقطه کوانتومی بررسی شده است .مشاهده شد که که ممانهای دو قطبی و متعاقبا قدرتهای نوسان کنندگی با افزایش شعاع دیسک افزایش می یابند در حالیکه انرژی بستگی اکسیتونی برای مقادیر کوچک شعاع دیسک کاهش می یابد و سپس به وضعیتی ثابت می رسد .رفتاری مشابه برای انرژی بستگی دو اکسیتونی نیز مشاهده گردید .ما به این نتیجه رسیدیم که نرخ زوال انتخابی اثر بارزی بر جمله دوم دارد اما نرخ ناجورشدگی فازی اثری چشمگیر بر اندازه و رفتار ندارند .همینطور اثر اندازه دیسک بر مقدار نیز بررسی شد .ملاحظه شد که با افزایش شعاع دیسک اندازه کاهش یافته و دچار شیفت قرمز می شود که این رفتار با افزایش ممان دوقطبی با افزایش اندازه دیسک قابل تشریح است

متن يادداشت

III-Nitride semiconductors have been attracting considerable interest due to their wide band gap, presenting them as leading candidates for applications in the field of electronics and optoelectronics. Their direct bandgap in the visible to ultraviolet regions of the spectrum makes them suitable for the implementation devices like emitters and detectors in this spectral region. In the Nitride QDs, the formation of large electric dipoles rising out relative displacement between electron and hole, makes GaN more promising material for mentioned applications. Since the quantum confinement increases the electron-hole coulomb interaction, the excitons remain present even at room temperature in both absorption and emission spectra. so, many excitonic devices have been proposed. In fact, GaN QDs are of special interest because of their large exciton binding energy and oscillator strength. The high exciton binding energy is caused by the large effective masses (five times those of GaAs) of the electron and the hole. Therefore a deep understanding of exciton and biexciton states in single GaN dots is valuable. The linear and nonlinear transition still are current interest in view of their potentialities in far infrared laser amplifier, photodetectors and high speed electro-optical modulators. In order to study one and two pair state, we employed variational approach to investigate the dependence of exciton and biexciton binding energy and dipole moments on the AlxGa1-xN quantum disk geometry. The nonlinear optical properties of biexciton state are studied using density matrix formalism and within perturbation theory. We will calculate the third order nonlinear susceptibility and show how the different terms of behave versus incident photon energy.We have theoretically investigated the effects of the long-range dipole-dipole interaction between two excitons in a GaN/AlxGa1?xN microdisk. This Coulomb coupling clearly shows up in the biexciton ground state wavefunction, most clearly in thicker disks, where the dipole induced by the built-in electric fields is larger. The exciton-exciton interaction also results in biexciton binding energies of the order of one meV, in disks with radii of few tenths of ?m. The dependence of exciton binding energy and dipole moments correspond to the transition between the ground, exciton and biexciton states, on the quantum disk geometry are clarified. It has been observed that the dipole moments and subsequently oscillator strengths are increasing with increasing the disk radius, whereas one pair binding energy decreases for small values of disk radius then follows a plateau. Similar behavior for two pair binding energy observed. We found that the magnitude of chosen decay rate has remarkable effect on the second term of , but dephasing rates can not affect the magnitude and the behavior of . Also we studied the influence of disk radius magnitude on the amplitude of . It has been observed that with increasing the disk radius, the amplitude of is decreased and red shifted. This behavior can be described by increasing the dipole moment with increasing disk radius.

مستند نام اشخاص تاييد نشده

شجاعی، سعید

مستند نام اشخاص تاييد نشده

کلافی، منوچهر، استادراهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

عسگری، اصغر، استادراهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

زارعیان،مالک، استادمشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی