دوپایایی و چندپایایی نوری در نانوساختارهای نیم رسانا

منظور از دو(چند)پایایی نوری، حالتی است که در آن دو(چند) شدت خروجی پایدار متفاوت برای یک شدت ورودی معین ممکن می شود. خاصیت دوپایایی نوری، یکی از اصول مهمی است که در ساخت ترانزیستورها، کلیدها، مدارهای منطقی، حافظه ها و ... به کار گرفته می شود. قابلیت کنترل پذیری سیستم های همدوس نظیر سیستم های گازی، این امکان را ایجاد کرده است که بتوان آستانه ی دوپایایی نوری را در شدت های پایین کنترل کرد. از طرفی وجود عوامل محدود کننده ای نظیر حرکت مولکول ها، برخورد آن ها و ایجاد اثر دوپلر باعث شده است سیستم های گازی برای مدارهای الکترونیکی مناسب نباشند. از طرفی بسیاری از پدیده های نوری جالب در حوزه ی تداخل و همدوسی کوانتمی می توانند همانند سیستم های اتمی در محیط های نیم رسانا نیز ظاهر شوند. مواد نیم رسانا نقش مهمی در اپتیک غیرخطی ایفا می کنند؛ زیرا پاسخ نوری غیرخطی بزرگی داشته و برای ساخت قطعات مجتمع در الکترونیک، لیزرهای نیم رسانا و اجزاء نوری غیرخطی که همگی بر روی یک بستر نیم رسانا ساخته می شوند مناسب اند. در بین مواد نیم رسانا، نیم رساناهای ابعاد پایین شامل نقاط کوانتمی و نیز چاه های کوانتمی توجه خاصی را در زمینه ی ادوات الکترونیکی به خود جلب کرده اند. پاسخ نوری غیرخطی بزرگ، زمان واهلش سریع و قابلیت انعطاف پذیری بالا، این مواد را در زمره ی سیستم های مورد علاقه برای مطالعه ی رفتارهای خطی و غیرخطی قرار داده است. در این پایاننامه رفتار دو(چند)پایایی نوری چاههای کوانتمی دوگانه و سه گانه ی gaas-algaas در مجاورت یک مشدد نیم رسانا مطالعه شده است. در سیستم چاه کوانتمی دوگانه، کنترل دامنه ای و فازی دو(چند)پایایی در حضور اثر تداخل کوانتمی بررسی شده است. در ادامه کنترل الکتریکی و نوری دو(چند)پایایی توسط تونل زنی بین چاه ها و اثر دمش ناهمدوس در چاه کوانتمی سه گانه مطالعه شده است.