Abstract: Linear absorption power and linear line-width in quantum dot superlattice with
rectangular confined potential in the case of confined phonons is investigated using the statedependent operator projection technique. The dependence of absorption power on the photon
energy are numerically calculated and graphically plotted using Profile method. We obtained
linear ODEPR peak line-widths in the case of zconfined phonon. The dependence of linear
line-widths on the temperature and sample’s size in the case of confined phonons and bulk
phonons is compared. The obtained results show that resonant peaks occurred on the curves
satisfy the energy conservation law and the line-widths increase with temperature and decrease
with sample’s size in the two cases of phonon. However, the linear line-widths in the case of
confined phonons larger than those in the case of bulk phonons and influence of phonon
confinement is very small and can be ignored when the sample’s size is large.
9 trang |
Chia sẻ: yendt2356 | Lượt xem: 533 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ảnh hưởng của sự giam giữ Phonon lên độ rộng phổ tuyến tính trong siêu mạng chấm lượng tử, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ GIAM GIỮ PHONON LÊN ĐỘ RỘNG PHỔ
TUYẾN TÍNH TRONG SIÊU MẠNG CHẤM LƯỢNG TỬ
PHAN MINH LUẬN - LÊ ĐÌNH
Trường Đại học Sư Phạm Huế - Đại học Huế
Tóm tắt: Công suất hấp thụ và độ rộng phổ tuyến tính trong siêu mạng chấm
lượng tử thế giam giữ chữ nhật trong trường hợp giam giữ phonon được tính bằng
phương pháp toán tử chiếu phụ thuộc trạng thái. Sử dụng phương pháp Profile
chúng tôi đã thu được độ rộng vạch phổ của đỉnh cộng hưởng trong trường hợp
phonon quang dọc bị giam giữ. So sánh kết quả thu được cho cả hai trường hợp
phonon giam giữ và phonon khối chúng tôi nhận thấy rằng sự xuất hiện đỉnh
cộng hưởng trong cả hai trường hợp tuân theo định luật bảo toàn năng lượng và
bề rộng vạch phổ của đỉnh cộng hưởng đều tăng theo nhiệt độ và giảm theo bề
rộng hố thế. Tuy nhiên, bề rộng vạch phổ của đỉnh cộng hưởng trong trường hợp
giam giữ phonon lớn hơn trường hợp phonon khối và ảnh hưởng của sự giam giữ
phonon là rất nhỏ khi bề rộng hố thế lớn.
Từ khóa: phonon, độ rộng phổ tuyến tính, siêu mạng chấm lượng tử
1 MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, việc khảo sát công suất hấp thụ và độ rộng vạch phổ của
đỉnh cộng hưởng do tương tác electron - phonon trong bán dẫn thấp chiều được nhiều
nhà vật lý trong và ngoài nước quan tâm. Đã có nhiều công trình nghiên cứu hiện
tượng này trong giếng lượng tử [1-9], dây lượng tử [10-14], siêu mạng [15-16], siêu mạng
chấm lượng tử [17, 18]. Những kết quả này cho thấy độ rộng phổ của đỉnh cộng hưởng
phụ thuộc vào nhiệt độ và cả bề rộng hố thế. Tuy nhiên, hầu như chưa có công trình
nào nghiên cứu về độ rộng phổ trong siêu mạng chấm lượng tử do tương tác electron
- phonon quang dọc bị giam giữ. Bài báo này nghiên cứu về công suất hấp thụ và độ
rộng phổ của đỉnh cộng hưởng do tương tác electron - phonon quang dọc bị giam giữ
dưới ảnh hưởng của trường laser. Từ đó, so sánh kết quả trong hai trường hợp phonon
giam giữ và phonon khối để làm rõ ảnh hưởng của sự giam giữ phonon lên độ rộng phổ
của đỉnh cộng hưởng trong siêu mạng chấm lượng tử thế giam giữ chữ nhật.
2 BIỂU THỨC CỦA CÔNG SUẤT HẤP THỤ TRONG SIÊU MẠNG CHẤM LƯỢNG
TỬ THẾ CHỮ NHẬT VỚI TRƯỜNG HỢP TÁN XẠ ELECTRON - PHONON
QUANG DỌC BỊ GIAM GIỮ
Khảo sát mô hình siêu mạng chấm lượng tử với electron và phonon quang dọc bị giam
giữ trong mặt phẳng (x, y) với thế chữ nhật. Theo phương z electron chuyển động dưới
Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư Phạm Huế
ISSN 1859-1612, Số 01(33)/2015: tr. 26-34
ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ GIAM GIỮ PHONON LÊN ĐỘ RỘNG PHỔ ... 27
tác dụng của thế tuần hoàn U(z) có chu kỳ dSL. Giải phương trình Schrodinger đối với
electron trong siêu mạng chấm lượng tử, ta thu được biểu thức của hàm sóng và năng
lượng tương ứng có dạng:
ψm,n,kz(x, y, z) =
2√
LxLy
sin(
mpix
Lx
)sin(
npiy
Ly
)
1√
dSL cosh(2ρ)
e−
iγz
2 cos
[γ
2
z − iρ
]
eikzz,
(1)
Em,n,kz =
m2pi2~2
2m∗L2x
+
n2pi2~2
2m∗L2y
+
εb
2
(1 − cos kzdSL), (2)
trong đó γ = 2pi
dSL
, ρ = 1
2
ln
(√
1 + ∆k2 + ∆k
)
với ∆k = ~
2
2m∗U [k
2
z − (kz − γ)2],
m = 1,2,3. . . và n = 1, 2,3. . . là số lượng tử các mức năng lượng điện tử theo phương
x, y; Lx, Ly lần lượt là bề rộng hố thế chữ nhật theo phương x, y.
Năng lượng phonon quang dọc khi xét đến sự giam giữ có dạng
~ωu,v,qz = ~
√√√√ω20 − γ2
[(
upi
Lx
)2
+
(
vpi
Ly
)2
+ q2z
]
, (3)
trong đó u, v lần lượt là chỉ số lượng tử của phonon theo phương x, y.
Biểu thức thừa số dạng là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi trạng thái của điện tử
thông qua tương tác với phonon giam giữ và có dạng
Iu,vα,α′(qu,v) =
24m′miu[(− 1)m′+m+u − 1]
pi[(m′ −m)2 − u2][(m′ +m)2 − u2]
n′n iv[(− 1)n′+n+v − 1]
pi[(n′ − n)2 − v2][(n′ + n)2 − v2] . (4)
Giả sử siêu mạng chấm lượng tử chịu tác dụng của điện trường ngoài đặt theo phương
z (trục của siêu mạng) với vectơ cường độ điện trường là ~E(t) = ~E0e
−iωt, thì công suất
hấp thụ sóng điện từ phụ thuộc vào phần thực của tenxơ độ dẫn [16]:
P (ω) =
E20z
2
Re [σzz(ω)] , (5)
với
σzz(ω) = −e lim
∆→0+
∑
α,β
(z)αβ(jz)βα
fβ − fα
~ω¯ − Eβα − Γαβ0 (ω¯)
, (6)
trong đó e là điện tích của electron, (X)α,β = 〈α|X|β〉 là yếu tố ma trận đối với toán
tử X, fα(β) là hàm phân bố Fermi-Dirac của electron ở trạng thái ứng với năng lượng
Eα(β), ω¯ = ω − i∆ (∆→ 0+). Γαβ0 (ω¯) được gọi là hàm dạng phổ.
Áp dụng phương pháp chiếu toán tử phụ thuộc trạng thái và tiến hành các phép tính
giải tích, ta thu được biểu thức của hàm dạng phổ tuyến tính:
Γαβ0 (ω¯) =
∑
u,v,qz
∑
η
|Mβ,η,u,v(qz)|2
fβ − fα
[
(1 +Nu,v,qz)(1− fα)fη
~ω¯ − Eηα + ~ωu,v,qz
28 PHAN MINH LUẬN - LÊ ĐÌNH
− Nu,v,qz(1− fη)fα
~ω¯ − Eηα + ~ωu,v,qz
− (1 +Nu,v,qz)(1− fη)fα
~ω¯ − Eηα − ~ωu,v,qz
+
Nu,v,qz(1− fα)fη
~ω¯ − Eηα − ~ωu,v,qz
]
+
∑
u,v,qz
∑
η
|Mη,α,u,v(qz)|2
fβ − fα
[
(1 +Nu,v,qz)(1− fη)fβ
~ω¯ − Eβη + ~ωu,v,qz
− Nu,v,qz(1− fβ)fη
~ω¯ − Eβη + ~ωu,v,qz
−(1 +Nu,v,qz)(1− fβ)fη
~ω¯ − Eβη − ~ωu,v,qz
+
Nu,v,qz(1− fη)fβ
~ω¯ − Eβη − ~ωu,v,qz
]
, (7)
trong đó Nu,v,qz là hàm phân bố Bose-Einstein của phonon có năng lượng ~ωu,v,qz .
Vì ω¯ = ω − i∆ (∆ → 0+) nên biểu thức hàm suy giảm ở (6) là phức có dạng
Γαβ0 (ω¯) = A0(ω) + iB0(ω). Sử dụng điều kiện Lorentz Eβα A0(ω), giả sử ta có
thể bỏ qua đại lượng A0(ω). Biểu thức tenxơ độ dẫn tuyến tính được viết lại:
σzz(ω) = −e
∑
α,β
(z)αβ(jz)βα
{
(fβ − fα) [~ω − Eβα]
(~ω − Eβα)2 + B20(ω)
+ i
(fβ − fα)B0(ω)
(~ω − Eβα)2 + B20(ω)
}
. (8)
Để thu được biểu thức công suất hấp thụ tuyến tính, ta tính các yếu tố ma trận:
(z)αβ = 〈mα, nα, kαz | z
∣∣mβ, nβ, kβz 〉 = Dαβ1
dSL
√
cosh(2ρα) cosh(2ρβ)
, (9)
(jz)βα =
ie~
m∗
〈
mβ, nβ, k
β
z
∣∣ ∂
∂z
|mα, nα, kαz 〉 =
ie~Dβα2
m∗dSL
√
cosh(2ρα) cosh(2ρβ)
, (10)
với
Dαβ1 = δmα,mβδnα,nβ
dSLei(k
βα
z )dSL
2i
[
(kβαz )
2 − γ2
] [(kβαz ) cosh(ρα − ρβ) + γ sinh(ρα − ρβ)]
+
[
(kβαz )
2
+ γ2
] (
ei(k
βα
z )dSL − 1
)
cosh(ρα − ρβ)
2
[
(kβαz )
2 − γ2
]2 + γ sinh(ρα − ρβ)
(
ei(k
βα
z )dSL − 1
)
2
[
(kβαz )
2 − γ2
]
×
1
kβαz
+
(kβαz )
2
+ γ2
(kβαz )
[
(kβαz )
2 − γ2
]
+cosh(ρα + ρβ)
2
(
dSLe
i(kzβα)dSL
i(kβαz )
+
ei(k
βα
z )dSL − 1
(kβαz )
2
)}
,
Dβα2 = δmα,mβδnα,nβ
−γ
(
ei(k
αβ
z )dSL − 1
)
4
[
(kαβz )
2 − γ2
] ((kαβz ) sinh(ρβ − ρα) + γcosh(ρβ − ρα))
+
γ sinh(ρα + ρβ)
4(kαβz )
(
ei(k
αβ
z )dSL − 1
)
+
(kαz − γ2 )
(
ei(k
αβ
z )dSL − 1
)
2
[
(kαβz )
2 − γ2
]
× [(kαβz )cosh(ρβ − ρα) + γ sinh(ρβ − ρα)] +(kαz − γ2 ) cosh(ρα + ρβ)
(
ei(k
αβ
z )dSL − 1
)
2(kαβz )
.
ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ GIAM GIỮ PHONON LÊN ĐỘ RỘNG PHỔ ... 29
trong đó ta đã đặt kβαz = k
β
z − kαz và kαβz = kαz − kβz .
Thay các yếu tố ma trận vừa tìm được vào biểu thức của σzz(ω) và từ đó ta thu được
biểu thức của công suất hấp thụ tuyến tính:
P (ω) =
E2oz
2
e2~
m∗d2SL
∑
α,β
Dαβ1 D
βα
2
cosh(2ρα) cosh(2ρβ)
[
(fβ − fα)B0(ω)
(~ω − Eβα)2 + B20(ω)
]
, (11)
trong đó Eβα = Eβ −Eα = Emβ ,nβ ,kβz −Emα,nα,kαz , B0(ω) là hàm độ rộng phổ đặc trưng
cho tốc độ hồi phục của quá trình tán xạ và được suy ra từ biểu thức của hàm dạng
phổ bằng cách sử dụng đồng nhất thức Dirac:
B0(ω) =
∑
u,v,qz
∑
η
pi|Mβ,η,u,v(qz)|2
fβ − fα
× {[ (1 +Nu,v,qz)(1− fα)fη −Nu,v,qz(1− fη)fα]δ(~ω − Eηα + ~ωu,v,qz)
+ [Nu,v,qz(1− fα)fη − (1 +Nu,v,qz)(1− fη)fα]δ(~ω − Eηα − ~ωu,v,qz)}
+
∑
u,v,qz
∑
η
pi|Mη,α,u,v(qz)|2
fβ − fα
× {[(1 +Nu,v,qz)(1− fη)fβ −Nu,v,qz(1− fβ)fη]δ(~ω − Eβη + ~ωu,v,qz)
+ [Nu,v,qz(1− fη)fβ − (1 +Nu,v,qz)(1− fβ)fη]δ(~ω − Eβη − ~ωu,v,qz)}. (12)
Xét tương tác của electron với phonon quang dọc bị giam giữ. Khi đó hệ số tương tác
electron-phonon được cho bởi
|Cu,v(qz)|2 = e
2~ωLO
2V ε0
(
1
χ∞
− 1
χ0
)
1(
upi
Lx
)2
+
(
vpi
Ly
)2
+ q2z
,
với V = LxLyLz là thể tích của hệ, Lz là chiều dài của siêu mạng, e là điện tích của
electron, ~ωLO là năng lượng của phonon quang dọc, χ∞ và χ0 là hằng số điện môi cao
tần và hằng số điện môi tĩnh.
Thực hiện phép chuyển tổng thành tích phân và tính toán giải tích ta thu được biểu
thức tường minh của B0(ω)
B0(ω) =
DdSL
V εb (fβ − fα)
∑
u,v
∑
mη ,nη
{∣∣Iu,vβ,η(qu,v)∣∣2
τ
[
X01(N01)
c01
+
X02(N02)
c02
]
+
∣∣Iu,vη,α(qu,v)∣∣2
τ
[
X03(N03)
c03
+
X04(N04)
c04
]}
, (13)
trong đó ta đã đặt
30 PHAN MINH LUẬN - LÊ ĐÌNH
X01(N01) = (1 +Nu,v,qz)(1− fα)
×
[
1 + exp
(
θ(Emη ,nη +
εb
2
(1− cosN01dSL)− EF )
)]−1
−Nu,v,qzfα
{
1−
[
1 + exp
(
θ(Emη ,nη +
εb
2
(1− cosN01dSL)− EF )
)]−1}
,
X02(N02) = Nu,v,qz(1− fα)
×
[
1 + exp
(
θ
(
Emη ,nη +
εb
2
(1− cosN02dSL)− EF
))]−1
− (1 +Nu,v,qz)fα
×
{
1−
[
1 + exp
(
θ
(
Emη ,nη +
εb
2
(1− cosN02dSL)− EF
))]−1}
,
X03(N03) = (1 +Nu,v,qz)fβ
×
{
1−
[
1 + exp
(
θ(Emη ,nη +
εb
2
(1− cosN03dSL)− EF )
)]−1}
−Nu,v,qz(1− fβ)
[
1 + exp
(
θ(Emη ,nη +
εb
2
(1− cosN03dSL)− EF )
)]−1
,
X04(N04) = Nu,v,qzfβ
{
1−
[
1 + exp
(
θ(Emη ,nη +
εb
2
(1− cosN04dSL)− EF )
)]−1}
− (1 +Nu,v,qz)(1− fβ)
[
1 + exp
(
θ(Emη ,nη +
εb
2
(1− cosN04dSL)− EF )
)]−1
,
N0n =
arccos a0n
dSL
, c0n = (1− a20n)1/2, τ 2 =
(
upi
Lx
)2
+
(
vpi
Ly
)2
,
a01,02 = − 2
εb
(~ω + Emα,nα − Emη ,nη ± ~ωu,v,qz) + coskαz dSL,
a03,04 =
2
εb
(~ω + Emη ,nη − Emβ ,nβ ± ~ωu,v,qz) + coskβzdSL,
Iu,vβ,η(qu,v), I
u,v
η,α(qu,v) là biểu thức thừa số dạng và được xác định theo công thức (4).
3 KẾT QUẢ TÍNH SỐ VÀ VẼ ĐỒ THỊ
Để làm rõ kết quả thu được từ các biểu thức giải tích, chúng tôi sử dụng phương pháp
tính số và vẽ đồ thị công suất hấp thụ tuyến tính ở biểu thức (11) cho siêu mạng chấm
lượng tử thế chữ nhật trong trường hợp phonon bị giam giữ. Đồng thời sử dụng phương
pháp Profile [17] để tìm độ rộng vạch phổ và so sánh với trường hợp phonon khối. Các
thông số được sử dụng cho vật liệu GaAs là: e = 1.6× 10−19 C, m∗ = 6.097× 10−32 kg,
kB = 1.38066× 10−23 J/K, ~ = 6.625× 10−34/(2pi) Js, ε0 = 13.5, χ∞ = 10.9, χ0 = 12.9,
EF = 0.05 eV, ~ωLO = 36.25meV, E0z = 105 V/m, mα = nα = 1, mβ = nβ = 2.
ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ GIAM GIỮ PHONON LÊN ĐỘ RỘNG PHỔ ... 31
Hình 1: Sự phụ thuộc của công suất hấp thụ tuyến tính vào năng lượng photon ở nhiệt độ
T = 200 K và u = v = 2.
Đồ thị hình 1 mô tả sự phụ thuộc của công suất hấp thụ tuyến tính vào năng lượng
photon ở nhiệt độ T = 200K, bề rộng giếng thế Lx = Ly = 25nm và số lượng tử
phonon u = v = 2. Khoảng cách hai mức năng lượng ứng với hai trạng thái α và β là
Eβα = Eβ − Eα = 53.94meV. Năng lượng phonon khi xét đến sự giam giữ theo công
thức (3) là ~ωu,v,qz = 36.22meV. Trên hình 1 ta thấy có bốn đỉnh cộng hưởng tương
ứng với bốn dịch chuyển khả dĩ của điện tử:
+ Đỉnh thứ nhất tại vị trí ~ω = 17.72meV thỏa mãn điều kiện dò tìm cộng hưởng
electron-phonon bằng quang học ~ω = Eβ − Eα − ~ωu,v,qz , trong quá trình này điện
tử từ trạng thái α hấp thụ photon có năng lượng ~ω = 17.72meV và phonon có năng
lượng ~ωu,v,qz = 36.22meV dịch chuyển đến trạng thái β.
+ Đỉnh thứ hai tại vị trí ~ω = 36.22 meV thỏa mãn điều kiện cộng hưởng
~ω = ~ωu,v,qz tương ứng với dịch chuyển nội vùng.
+ Đỉnh thứ ba tại vị trí ~ω = 53.94 meV thỏa mãn điều kiện cộng hưởng ~ω = Eβα =
Eβ −Eα tương ứng với quá trình điện tử từ trạng thái α hấp thụ một photon có năng
lượng đúng bằng 53.94 meV dịch chuyển đến trạng thái β, quá trình này không kèm
theo sự hấp thụ hoặc phát xạ phonon.
+ Đỉnh thứ tư tại vị trí ~ω = 90.16 meV thỏa mãn điều kiện dò tìm cộng hưởng
electron-phonon bằng quang học ~ω = Eβ −Eα + ~ωu,v,qz , trong quá trình này điện tử
từ trạng thái α hấp thụ photon có năng lượng ~ω = 90.16 meV dịch chuyển đến trạng
thái β đồng thời phát xạ phonon có năng lượng ~ωu,v,qz = 36.22 meV.
Ảnh hưởng của sự giam giữ phonon sẽ thể hiện rõ hơn khi chúng ta so sánh độ rộng
phổ. Bằng cách sử dụng phương pháp Profile chúng tôi tìm được sự phụ thuộc của độ
rộng vạch phổ vào nhiệt độ và bề rộng của giếng trong cả hai trường hợp phonon giam
giữ và phonon khối. Đồ thị ở hình 2a cho thấy trong cả hai trường hợp độ rộng vạch
phổ của đỉnh ODEPR tuyến tính đều tăng theo nhiệt độ vì xác suất tán xạ electron
32 PHAN MINH LUẬN - LÊ ĐÌNH
æ æ æ æ
æ æ æ
æ æ æ
æ æ æ æ
æ æ æ
à
à
à
à
à
à
à
à
à
à
à
à
à
à
à à
à
100 200 300 400 500
0.10345
0.10350
0.10355
0.10360
Nhi t HKL
r
n
g
ph
Hm
e
V
L
æ
æ
æ
æ
æ
æ
æ
æ æ æ
à
à
à
à
à
à
à
à
à
à
50 100 150 200
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
B r ng gi ng th HnmL
r
n
g
ph
Hm
e
V
L
Hình 2: So sánh sự phụ thuộc của độ rộng vạch phổ tuyến tính vào nhiệt độ (hình a) và vào
bề rộng của giếng (hình b) trong hai trường hợp giam giữ phonon (đường ô vuông) và phonon
khối (đường hình tròn)
- phonon tăng lên khi nhiệt độ tăng. Từ đồ thị ở hình 2b ta thấy rằng độ rộng phổ
tuyến tính đều giảm theo bề rộng của giếng trong cả hai trường hợp phonon giam giữ
và phonon khối. Điều này có thể giải thích là do trong cả hai trường hợp này xác suất
tán xạ electron - phonon giảm xuống khi tăng bề rộng giếng thế. Có thể thấy rằng khi
bề rộng giếng thế càng nhỏ thì ảnh hưởng của sự giam giữ càng được thể hiện rõ. Do
đó khi bề rộng giếng thế giảm thì sự giam giữ phonon càng trở nên quan trọng, nhưng
khi tăng bề rộng của giếng thế lên cỡ 200 nm thì ảnh hưởng của sự giam giữ giảm đi
đáng kể và có thể được bỏ qua. Ngoài ra, trong cả hai trường hợp độ rộng phổ trong
trường hợp phonon giam giữ có giá trị lớn hơn so với trường hợp phonon khối.
Hiện nay các nghiên cứu về công suất hấp thụ và độ rộng phổ trong siêu mạng chấm
lượng tử [20,21], dây lượng tử [17,18] và khi xét đến giam giữ phonon [19] đã được công
bố. So sánh kết quả của các công trình này thì kết quả của chúng tôi hoàn toàn tương
tự về biểu thức giải tích cũng như dáng điệu của đồ thị. Điều khác nhau là ở vị trí của
đỉnh cộng hưởng và giá trị của độ rộng phổ. Lý do là vì giữa siêu mạng chấm lượng tử
và giếng hoặc dây lượng tử chỉ khác nhau ở biểu thức của phổ năng lượng, hàm sóng
và thừa số dạng, từ đó giá trị của năng lượng photon ứng với các đỉnh cộng hưởng là
khác nhau.
4 KẾT LUẬN
Trong bài báo này, chúng tôi đã nghiên cứu công suất hấp thụ sóng điện từ trong siêu
mạng chấm lượng tử thế chữ nhật trong trường hợp giam giữ phonon. Kết quả thu được
cho thấy dưới tác dụng của trường ngoài, quá trình tương tác của electron-phonon gây
ra sự chuyển mức năng lượng của electron thỏa mãn định luật bảo toàn năng lượng,
thể hiện ở vị trí các đỉnh cộng hưởng ODEPR. Từ đồ thị mô tả sự phụ thuộc của công
suất hấp thụ vào năng lượng photon, chúng tôi thu được đồ thị mô tả sự phụ thuộc độ
ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ GIAM GIỮ PHONON LÊN ĐỘ RỘNG PHỔ ... 33
rộng vạch phổ của đỉnh cộng hưởng ODEPR vào nhiệt độ và bề rộng giếng thế. Thực
hiện phép so sánh với trường hợp giam giữ phonon chúng tôi thấy rằng độ rộng vạch
phổ tuyến tính trong cả hai trường hợp đều tăng theo nhiệt độ và giảm theo bề rộng
giếng thế, tuy nhiên độ rộng vạch phổ trong trường hợp phonon giam giữ có giá trị lớn
hơn so với trường hợp phonon khối. Kết quả này được giải thích một cách định tính và
phù hợp tốt với các kết quả nghiên cứu của các công trình đã được công bố trước đây.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Kang N. L., and Choi S.D. (2002), J.Phys.: Condens. Matter 14, 9733.
[2] Vo Thanh Lam, Luong Quang Tung, Tran Cong Phong (2010), Proc. Natl. Conf. Theor.
Phys. 35, 169.
[3] Lee S. C. (2008), J. Korean Phys. Soc. 52(6), 1832.
[4] He Y., Zhu Q. S., Zhong Z. T., Zhang G. Z., Xiao J., Cao Z. P., Sun X. H., and Yang
H. Z. (1998), Appl. Phys. Lett. 73, 1131.
[5] F. Zhang, L. Li, X.H. Ma, Z.G. Li, Q.X. Sui, X. Gao, Y. Qu, B.X. Bo, G.J. Liu (2012),
Acta Physica Sinica 61, 054209.
[6] Le Thi Thu Phuong, Huynh Vinh Phuc, Tran Cong Phong (2014), Physica E 56, 102.
[7] Lee S. C., Kang J. W., Ahn H. S., Yang M., Kang N. L. (2005), Physica E 28, 402.
[8] SeGi Yu, Pevzner V. B., and Kim K. W. (1998), Phys. Rev. B 58, 35803.
[9] C. Matthiesen, A.N. Vamivakas, M. Atatu¨re (2012), Physical Review Letters 108, 093602.
[10] C.Y. Lin, F. Grillot, N.A. Naderi, Y. Li, L.F. Lester (2010), Applied Physics Letters 96,
051118.
[11] K.C. Kim, I.K. Han, J.I. Lee, T.G. Kim (2010), Nanotechnology 21, 134010.
[12] A. Ulhaq, S. Ates, S. Weiler, S.M. Ulrich, S. Reitzenstein, A. Lo¨ffler, S. Ho¨fling, L.
Worschech, A. Forchel, P. Michler (2010), Physical Review B 82, 045307.
[13] F.X. Peng, M.J. Hai, L.X. Jin, X.G. Yong, Z.H. Yong, Y. Tao (2012), Optics Letters 37,
1298.
[14] Kang N. L. and Choi S. D. (2009), J. Phys. Soc. Jpn. 78(2), 0244710.
[15] Huỳnh Vĩnh Phúc (2012), Nghiên cứu áp dụng chuyển tải thống kê lượng tử đối với hệ
chuẩn một chiều, Luận án tiến sĩ Vật Lý, ĐHSP Huế - ĐH Huế.
[16] Hồ Thị Ngọc Anh (2012), Độ dẫn điện phi tuyến trong dây lượng tử thế parabol bất đối
xứng, Luận văn thạc sĩ Vật lý, trường ĐHSP Huế, ĐH Huế.
[17] Nguyễn Thị Ly Na (2013), Công suất hấp thụ và độ rộng phổ phi tuyến trong siêu mạng
chấm lượng tử thế parabol, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP - ĐH Huế.
[18] Vũ Thị Chung Thủy (2013), Công suất hấp thụ và độ rộng phổ phi tuyến trong siêu
mạng chấm lượng tử thế giam giữ vuông góc, Luận văn thạc sĩ, ĐHSP - ĐH Huế.
34 PHAN MINH LUẬN - LÊ ĐÌNH
Title: INFLUENCE OF PHONON CONFINEMENT ON THE LINEAR LINE-WIDTH IN
QUANTUM DOT SUPERLATTICE
Abstract: Linear absorption power and linear line-width in quantum dot superlattice with
rectangular confined potential in the case of confined phonons is investigated using the state-
dependent operator projection technique. The dependence of absorption power on the photon
energy are numerically calculated and graphically plotted using Profile method. We obtained
linear ODEPR peak line-widths in the case of zconfined phonon. The dependence of linear
line-widths on the temperature and sample’s size in the case of confined phonons and bulk
phonons is compared. The obtained results show that resonant peaks occurred on the curves
satisfy the energy conservation law and the line-widths increase with temperature and decrease
with sample’s size in the two cases of phonon. However, the linear line-widths in the case of
confined phonons larger than those in the case of bulk phonons and influence of phonon
confinement is very small and can be ignored when the sample’s size is large.
Keywords: phonon, linear line-width, quantum dot superlattice
PHAN MINH LUẬN
Học viên Cao học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế
PGS. TS. Lê Đình
Khoa Vật lý, Trung tâm Vật lý lý thuyết & Vật lý tính toán, Trường Đại học Sư phạm - Đại
học Huế
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 26_418_phanminhluan_ledinh_06_minh_luan_le_dinh_8698_2020347.pdf