Управління розподілом носіїв заряду в багатошарових квантоворозмірних гетероструктурах і динаміка лазерів на їх основі
Теоретичний опис процесів квантового переносу носіїв заряду в багатошарових структурах. Розгляд симетричних та асиметричних гетероструктур на базі багатокомпонентних напівпровідникових твердих розчинів. Розрахунок модуляційних характеристик лазерів.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 28.09.2015 |
| Размер файла | 37,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В рамках одноэлектронной модели и приближения параболических зон рассмотрен перенос электронов в сверхрешётках без разрыва краёв зон как для случая конечных, так и бесконечных решеток, показано принципиальное отличие спектров пропускания структур без разрыва краёв зон от обычных сверхрешёток. Основные отличия обусловлены отсутствием мнимой компоненты волновой функции носителей в структурах без разрыва краёв зон, что приводит к таким эффектам, как отсутствие запрещенной зоны в области малых энергий и расширение полос пропускания носителей заряда
На основании модели скоростных уравнений исследованы динамические процессы лазеров с многослойной квантоворазмерной областью. Использованная модель включает в рассмотрение все основные процессы переноса: захват, выброс, туннелирование, диффузию. Разработан метод быстрого вычисления модуляционных характеристик. Особенность метода заключается в постепенном, а не скачкообразном изменении частоты тока накачки, подаваемого на вход динамической модели лазера. Разработанные модели вошли в состав пакета моделирования полупроводниковых лазеров с многослойной квантоворазмерной активной областью LaserCAD III.
Ключевые слова - полупроводниковый квантоворазмерный лазер, квантоворазмерная гетероструктура, квантовый перенос носителей заряда, структура без разрыва зон, динамические процессы, модуляционная характеристика
SUMMARY
Safonov I.M. Carriers distribution control in multiple quantum well heterostructures and laser dynamics on its basis. - Manuscript.
Thesis for a Doctor philosophy degree (Ph.D.) in physical-mathematical sciences by according to scientific specialty 10.04.05 optics, laser physics. - V. N. Karazin Kharkiv national university, Kharkiv, 2008.
In the thesis, the theory of the quantum transport processes in multilayer heterostructures is given. These structures are used as an active area for semiconductor lasers. Both symmetrical and asymmetrical structures based on semiconductor (Ga, In, Al)-(As, Sb, P) solid solutions are taken into consideration.
An iterative model based on Schrцdinger and Poisson equations is used for the study of the potential profile and carriers' distribution in asymmetrical heterostructures.
The regularities of the influence of the potential profile on the carriers capture and tunneling are studied; the methodology of the confinement area modification for transport processes intensification is described. The structures with modified active area are proposed and implemented. These structures provide better output parameters: record or higher efficiency, more output power and lower threshold current.
Using first-second order interpolation formulas and semianalitical approaches the parameters of the multiple-component semiconductor solid solutions are computed. It is found the heteropairs without band offset in valence or conduction band.
The peculiarities of the carrier transport in such structures are studied. These structures have just kinetic confinement due to effective mass difference. It is proposed to use the structures as the conducting mirrors with low electrical and optical losses. Also the structures can be used as injectors in quantum-cascade lasers providing less losses, faster electron transport and stability with voltage noises.
With the rate equations model the dynamics of the semiconductor lasers with multiple quantum well active area is studied. It is proposed end implemented in LaserCAD III package the new fast and accurate algorithm for modulation characteristics calculation.
Key words - semiconductor quantum well laser, quantum well heterostructure, quantum transport, structures without band offset, dynamical processes, modulation characteristics.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Оцінка ймовірності знайти електрон на рівні Е у власному напівпровіднику при кімнатній температурі. Визначення положення рівня Фермі, розрахунок температурної залежності власної концентрації носіїв заряду у вихідному напівпровіднику та побудова графіка.
контрольная работа [2,8 M], добавлен 18.12.2009Порівняння характеристик щільності енергії та потужності випромінювання. Електрони і як вони взаємодіють електромагнітні поля важливі для нашого розуміння хімія і фізика. Квантові та класичні процеси викидів, довжини хвиль комерційно доступних лазерів.
реферат [1,6 M], добавлен 10.06.2022Теплове випромінювання як одна з форм енергії. Теплові і газоразрядні джерела випромінювання. Принцип дії та призначення світлодіодів. Обґрунтування та параметри дії лазерів. Характеристика та головні властивості лазерів і можливість їх використання.
контрольная работа [51,0 K], добавлен 07.12.2010Основні властивості неупорядкованих систем (кристалічних бінарних напівпровідникових сполук). Характер взаємодії компонентів, її вплив на зонні параметри та кристалічну структуру сплавів. Електропровідність і ефект Холла. Аналіз механізмів розсіювання.
реферат [558,1 K], добавлен 07.02.2014Сутність і основні характерні властивості магнітного поля рухомого заряду. Тлумачення та дія сили Лоуренца в магнітному полі, характер руху заряджених частинок. Сутність і умови появи ефекту Холла. Явище електромагнітної індукції та його характеристики.
реферат [253,1 K], добавлен 06.04.2009Електричний заряд. Закон збереження електричного заряду. Основні властивості електричних зарядів, дослідний шлях. Закон Кулона. Електричне поле і його напруженість. Принцип суперпозиції полів. Поле точкового заряду. Теорема Гаусса та її використання.
учебное пособие [273,4 K], добавлен 19.03.2009Загальні відомості, вольт-амперна характеристика, p-i-n структури, фізичний механізм та заряд перемикання напівпровідникового діода. Особливості та експерименти по визначенню заряду перемикання сплавних, точкових, дифузійних та епітаксіальних діодів.
дипломная работа [863,1 K], добавлен 16.12.2009Феромагнітні речовини, їх загальна характеристика та властивості. Магнітна доменна структура, динаміка стінок. Аналіз впливу магнітного поля на електричні і магнітні властивості феромагнетиків. Магніторезистивні властивості багатошарових плівок.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 15.10.2013Знаходження заряду, який розміщується у центрі трикутника, щоб система знаходилася у рівновазі. Визначення кроку гвинтової лінії по якій буде рухатися електрон. Електромагнітна індукція Фарадея-Максвелла. Теорема косинусів. Розрахунок напруженості поля.
контрольная работа [218,1 K], добавлен 18.06.2014Природа і спектральний склад сонячного світла, характер його прямого та непрямого енергетичного перетворення. Типи сонячних елементів на основі напівпровідникових матеріалів. Моделювання електричних характеристик сонячного елемента на основі кремнію.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 17.06.2014Електрофізичні властивості напівпровідників та загальні відомості і основні типи напівпровідникових розмикачів струму. Промислові генератори імпульсів на основі ДДРВ й SOS-діодів, дрейфовий діод з різким відновленням, силові діоди на базі P-N переходів.
дипломная работа [254,4 K], добавлен 24.06.2008Классификация квантоворазмерных гетероструктур на основе твердого раствора. Компьютерное моделирование физических процессов в кристаллах и квантоворазмерных структурах. Разработка программной модели энергетического спектра электрона в твердом теле.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 21.01.2016Вибір основного електротехнічного обладнання схеми системи електропостачання. Розрахунок симетричних та несиметричних режимів коротких замикань. Побудова векторних діаграм струмів. Визначення струму замикання на землю в мережі з ізольованою нейтраллю.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 21.08.2012Распределение марганца в гетероструктуре. Метод поляризации горячей фотолюминесценции во внешнем магнитном поле. Возможные способы управления поляризацией гетероструктур. Зависимости циркулярной поляризации от магнитного поля в спектральной точке.
контрольная работа [859,7 K], добавлен 05.06.2011Взаємодія заряджених частинок з твердим тілом, пружні зіткнення. Види резерфордівського зворотнього розсіювання. Автоматизація вимірювання температури підкладки. Взаємодія атомних частинок з кристалами. Проведення структурних досліджень плівок.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 21.05.2015Основні вимоги до верстатних електроприводів. Визначення швидкості двигуна подачі. Побудова тахограми та навантажувальної характеристики. Реалізація регулятора на базі мікроконтроллера. Розрахунок зусилля і потужності різання. Розробка керуючої програми.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 28.04.2014Особливості голографії - нового напряму в когерентній оптиці, розвиток якого пов'язаний з появою і вдосконаленням джерел когерентного випромінювання – лазерів. Сучасний етап голографічного документа, його застосування у науці, техніці, військовій справі.
курсовая работа [71,5 K], добавлен 22.06.2015Методи створення селективних сенсорів. Ефект залежності провідності плівки напівпровідникових оксидів металів від зміни навколишньої атмосфери. Види адсорбції. Природа адсорбційних сил. Установка для вимірювання вольт-амперних характеристик сенсора.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 27.05.2013Електромагнітні перехідні процеси у системах електропостачання, струми та напруги при симетричних та несиметричних коротких замиканнях у високовольтній мережі, струми замикання на землю в мережах з ізольованою нейтраллю. Векторні діаграми струмів.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 12.07.2010Суть поняття екситону як квазічастинки. Рівняння Шредінгера для електрона й дірки, основи закону Кулона. Визначення енергії зв'язку екситону, перенос електричного заряду й маси, ефективність поглинання й заломлення світла на частоті екситонного переходу.
реферат [507,2 K], добавлен 26.09.2009
