محاسبه تراز های انرژی در چاه کوانتمی نانوساختارها

در این پروژه تلاش ما به حل معادله ی شرودینگر در نانوساختارهای نیمه رسانا و به طور مشخص چاه های کوانتومی متمرکز میباشد . هدف از انجام این پروزه شناخت دقیق تر فیزیک نانو ساختار هاست که بر این اساس تصحیح معادله ی شرودینگر برای چاه های کوانتومی ساخته شده از مواد نیمه رساهنای مختلف باید مشخص گردد. به عنوان مثا ل در مورد gaas با چاه های کوانتومی مربع متناهی سروکار داریم در حالی که در مورد gan به دلیل حضور میدان های قطبشی قوی ، پتانسیل چاه خمیده شده واز چاه کوانتومی مربعی متناهی به چاه کوانتومی مثلثی متناهی تبدیل می شود. این پروژه به کمک محاسبات عددی به کمک برنامه ی maple سعی دارد که انرژی گسیلی از چاه های کوانتومی را به طور نظری و بر اساس پارامترهای فیزیکی موثر محاسبه نماید و با مقادیر تجربی بدست آمده از طیف گسیل اپتیکی نانوساختارهای حاصل از چاه های کوانتومی نیمه رساناهای مختلف مقایسه نماید.در عمل پارامتر های متفاوتی از قبیل ضخامت ناحیه ی چاه، ارتفاع چاه کوانتومی ، انرژی بستگی ، پتانسیل جایگزیدگی ومیدان قطبشی داخل چاه ها باید در نظر گرفته شود. پهنای چاه های مورد مطالعه از 1 نانومتر تا 100نانومتر در مورد gan واز 10 نانومتر تا 150 نانومتر برای gaas در نظر گرفته شده است. ارتفاع چاه نیز متناسب با درصد ترکیب آلیاژی مواد مختلف از جمله نسبت al به ga در algaas و algan بوده و از مرتبه ی چند mev تا چند صد mev متغیر است. عملا به دلیل مشاهده ی آثار پدیده ی حبس کوانتومی در نانو ساختار ها ، می توان از نانو ساختار ها از یک طرف به عنوان آزمایشگاهی برای بررسی پدیده های کوانتومی استفاده کرد و با محاسبه ی مقادیر تئوری از طریق شبیه سازی کامپیوتری و مقایسه با مقادیر تجربی ، پیش بینی های مکانیک کوانتومی را محک زد، و از طرف دیگر به درک فیزیکی دقیق تری از فرایندهای حاکم بر رفتار نانوساختارها دست یافت. که این موضوع برای کاربردهای این ساختارها و قطعات ساخته شده از آن ها کلیدی است.