Análisis del efecto de mezclas de subbandas de una impureza D° descentrada en un hilo cuántico cilíndrico de GaAs - (Ga, Ai) As con diferentes formas de potencial

En este trabajo de investigación se analiza la variación en la energía del estado base de una impureza D0 descentrada en un hilo cuántico cilíndrico (QWW) de GaAs/Ga1-xAlxAs, con diferentes radios y con distintas formas de potencial de confinamiento, bajo el efecto de un campo magnético uniforme dir...

Full description

Autores:: Barrera Pérez, Martha Lucía

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2008

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

Repositorio:: Repositorio UNAB

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Para calcular la energía del estado base de impurezas donadoras usualmente se usa una función de onda tipo Bastard. Este procedimiento resulta inapropiado para ciertas configuraciones de la hetero estructura debido a la asimetría de la distribución de carga electrónica bajo ciertas condiciones de la nanoestructura. En particular, cuando la hetero estructura posee un núcleo repulsivo alrededor del eje de simetría; en este caso el potencial de confinamiento adicional a lo largo del eje de simetría es similar al del doble pozo cuántico. En trabajos precedentes se ha demostrado la importancia que tiene la inclusión de este efecto en el cálculo de la energía de enlace en impurezas donadoras neutras. Similarmente que en el caso del doble pozo, la subbanda 1s y 2px,y se hacen casi degeneradas a medida que la barrera de potencial del centro del hilo se incrementa, por tal razón se propone en este trabajo incluir el llamado efecto de la mezcla de subbandas. Para ello es necesario expresar la función de onda como el producto de la combinación de las funciones de ondas de las subbandas 1s y 2px,y con una función de onda envolvente desconocida que depende solo de la separación ion-electrón.Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM)Resumen..........................................................................................................................................................................................12 Abstract................................................................................................................................................................................................ 14 Introducción............................................................................................................................................................................................ 16 1. Generalidades.................................................................................................................................................................................. 18 1.1 compuestos iii-v ..................................................................................................................................................................................18 1.2 aproximación masa efectiva................................................................................................................................................... 20 1.3 tipos de hetero estructuras............................................................................................................................................................. 21 2. Métodos utilizados en la tesis........................................................................................................................................................... 24 2.1 método de barrido trigonométrico ...........................................................................................................................................24 2.2 principio variacional de schrödinger........................................................................................................................................... 25 2.3 método de dimensión fractal .......................................................................................................................................................26 3. Aspectos específicos desarrollados en la tesis ................................................................................................................................29 3.1 impurezas donadoras en un nanotubo cilíndrico con un campo Magnético axial ................................................................29 3.2 modelo de confinamiento ..............................................................................................................................................................31 3.3 densidad de estados de impurezas d0 en nanotubos cilíndricos............................................................................................. 33 4. Análisis de resultados........................................................................................................................................................................ 35 Conclusiones........................................................................................................................................................................................... 43 Bibliografía................................................................................................................................................................................................ 44 Anexos....................................................................................................................................................................................................... 47MaestríaIn this research work, the variation in the ground state energy of an off-center D0 impurity in a GaAs/Ga1-xAlxAs cylindrical quantum wire (QWW) with different radii and different confinement potential shapes is analyzed, under the effect of a uniform magnetic field directed along the wire's symmetry axis. To calculate the ground state energy of donor impurities, a Bastard-type wave function is usually used. This procedure is inappropriate for certain configurations of the heterostructure due to the asymmetry of the electronic charge distribution under certain conditions of the nanostructure. In particular, when the heterostructure has a repulsive core around the symmetry axis; in this case, the additional confinement potential along the symmetry axis is similar to that of the double quantum well. Previous works have demonstrated the importance of including this effect in the calculation of the binding energy in neutral donor impurities. Similarly to the double-well case, the 1s and 2px subbands, and become almost degenerate as the potential barrier of the center of the wire increases, for this reason it is proposed in this work to include the so-called subband mixing effect. For this, it is necessary to express the wave function as the product of the combination of the wave functions of the 1s and 2px subbands, and with an unknown envelope wave function that depends only on the ion-electron separation.Modalidad Presencialhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Análisis del efecto de mezclas de subbandas de una impureza D° descentrada en un hilo cuántico cilíndrico de GaAs - (Ga, Ai) As con diferentes formas de potencialAnalysis of the effect of subband mixing of an off-center impurity in a cylindrical GaAs-(Ga,Ai)As quantum wire with different potential shapesMagíster en en Ciencias ComputacionalesUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaMaestría en Ciencias Computacionalesinfo:eu-repo/semantics/masterThesisTesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TMComputer sciencesSystems engineerQuantum wellsFractal dimensionAxial magnetic fieldNanoelectromechanical systemsBinding energyNuclear forces (Physics)Ciencias computacionalesIngeniería de sistemasSistemas nanoelectromecánicosEnergía de enlaceFuerzas nucleares (Física)Pozos cuánticosDimensión fractalCampo magnético axialG. Bastard, Phys. Rev. B 24, 4714 (1981)G. Bastard, L. E. Mendez, L. L. Chang y L. Esaki, Phys. Rev. B 26, 1974 (1982)W. T. Masselink, Y. C. Chang y H. Morkoç , Phys. Rev. B 28, 7373 (1983)L. E. Oliveira y L. M. Falicov, Phys. Rev: B 34, 8676 (1986)R. L. Greene y K. K. Bajaj, Phys. Rev. B 37, 4604 (1988)L E. Oliveira and L M. Falicov, Phys. Rev. B 34, 8676 (1986). 7. C. A. Duque, A. L. Morales, A. Montes and N. Porras Montenegro, Phys. Rev B 55, 10721 ( 1997).A. Montes, C. A. Duque and N. Porras Montenegro, J. Phys: Condens. Matter 10, 5351 (1998).F. J. Betancur and I. D. Mikhailov, Phys. Rev. B 51, 4982 (1995).R. L Greene and K. K. Bajaj, Phys. Rev. B 37, 4604 (1998).L E. Oliveira, Phys. Rev. B 38, 10641 (1998).F. J. Betancur, I. D. Mikhailov and L. E. Oliveira , J. Appl. Phys. D. 31, 3391 (1998).F. J. Betancur, I. D. Mikhailov and J. Sierra, Phys. Stat. Sol.(b) 208, 51 (1998).Garnett W. Bryant. Phys. Rew B 29, 6632 (1984).J. W. Brown and H. N. Spector, J. Appl. Phys. 59, 1179 (1986).A. Latgé, N. Porras-Montenegro and L. E. Oliveira. J. Appl. Phys. 70, 5555 (1991).N. Porras-Montenegro, J. López and L. E. Oliveira. Phys. Rev. B. 43, 1824 (1991).N. Porras-Montenegro. J. Phys: Condens. Matter 5, 367 (1993). 19. D. R Herrick and F. H. Stillinger. Phys. Rev. A 11, 42 (1975)F. H. Stillinger, J Math. Phys. Rev. B 18, 1224 (1977)P. Lefebvre, P. Christol and H. Mathieu, Phys. Rev. B 48, 17308 (1993); 46, 4092 (1992).E. Reyes-Gomes, L. E. Oliveira and M. de Dios-Leyva, J. Appl. Phys. 85, 4045 (1999).I. D. Mikhailov, F. J. Betancur, R. Escorcia and J. Sierra-Ortega, Phys. Rev. B 67,115317 (2003); Phys. Stat. Sol. 234 (b), 590 (2002), Phys.stat.Sol.(c) 0, 747753 (2003)J. Cen, R. Chen and K. K. Bajaj. Phys. Rev. B 50, 10947 (1994)M. Grudman, O. Stier and Bimberg, Phys. Rev. B 52, 11969 (1995)P. D. S. Verns, S. Mailk, G. Mcpherson, D. Childs, C. Roberts, R. Murray, B. A. Joyce, H. Davock, Phys. Rev B 58. R10127 (1998)F. Betancur , I. D. Mikhailov and L. E. Oliveira , J. Phys. D: Appl. Phys 31 (23) 3391 (1998).S. V. Branis, G. Li and K. K. Bajaj, Phys. Rev. B 47, 1316 (1993)R. Miller et al. Phys. Rev. B 29, 7085 (1984)F. J. Betancur, E. A. Orozco, J. D. Gonzalez and I. D. Mikhailov, Phys. Stat. Sol., 242 (b), 1833 (2005)ORIGINALTESIS_MCC_MLBP_2008 (2).pdfTESIS_MCC_MLBP_2008 (2).pdfTesisapplication/pdf1189810https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/26110/1/TESIS_MCC_MLBP_2008%20%282%29.pdf9b070af1f92af84445cda9f8ce9c154cMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8829https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/26110/2/license.txt3755c0cfdb77e29f2b9125d7a45dd316MD52open accessTHUMBNAILTESIS_MCC_MLBP_2008 (2).pdf.jpgTESIS_MCC_MLBP_2008 (2).pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5012https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/26110/3/TESIS_MCC_MLBP_2008%20%282%29.pdf.jpgfa285340822e5f5bd827016955ef57c2MD53open access20.500.12749/26110oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/261102024-08-21 22:00:44.432open accessRepositorio Institucional \| Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.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

Análisis del efecto de mezclas de subbandas de una impureza D° descentrada en un hilo cuántico cilíndrico de GaAs - (Ga, Ai) As con diferentes formas de potencial

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