طراحی و تحلیل لیزرهای چاه کوانتومی و نقطه کوانتومی

thesis
abstract

در سال‏های اخیر با توجه به پیشرفت‏های انجام گرفته در علم الکترونیک و استفاده از بلورهای نیمرسانا در کاربردهای مختلف از جمله پزشکی، صنعت، نظامی، ارتباطات و غیره، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که محصورشدگی کوانتومی در ساختارهای غیرهمجنس با بعد کوچک، ویژگی‏های اساسی یک بلور نیمرسانا را به شدت بهبود می‏بخشد. از آنجایی که در نقاط‏کوانتومی، حامل‏ها در سه بعد محصور می‏شوند، بهبود ویژگی‏های الکترونی به‏مراتب بیشتر است. بنابراین می‏توان با تغییر دادن ترکیب و اندازه‏ی نقاط کوانتومی، انرژی‏های حالت‏های شبه‏اتمی آنها را تنظیم کرد، ازاین‏رو برای مطالعه بیشتر این نقاط بسیار مورد توجه قرار گرفتند. در این پایان‏نامه بهره و مشخصه‏های لیزرهای نقطه‏کوانتومی مورد بررسی قرار خواهند گرفت. مشخصه‏هایی از جمله شعاع و ارتفاع نقطه‏کوانتومی، طول کاواک، پوشش نقطه‏کوانتومی، ضریب محبوس‏شدگی نوری و ضریب شکست مؤثر بررسی می‏شوند. این مشخصه‏ها برای سه شکل از نقطه‏کوانتومی شامل کره، استوانه و هرم با حجم‏های مختلف استفاده شده و نتایج بدست آمده در این پایان‏نامه ذکر می‏شوند. شبیه‏سازی انجام شده با استفاده از روش حل عددی رانگ-کوتا مرتبه چهارم و همچنین معادلات آهنگ حاکم بر عملکرد لیزر نقطه‏کوانتومی ingaas/gaas خود سازمان یافته انجام می‏پذیرد. در حالت ایده‏آل مشاهده می‏شود، سه شکل انتخاب شده، با در نظر گرفتن شعاع و ارتفاع نقطه‏کوانتومی برابر با 9 نانومتر نقطه‏کوانتومی کروی شکل توان خروجی بیشتری را تولید می‏کند. در حالت واقعی، هر دو پهن‏شدگی همگن و ناهمگن در فرمول بهره نوری لحاظ شده و بهره به‏صورت خطی در نظر گرفته می‏شود. در این حالت افزایش پوشش نقطه‏کوانتومی ، طیف بهره-گسیل را به‏سمت تلفات بیشتر هدایت می‏کند.

similar resources

تحلیل تطبیقی مشخصه های ایستا و پویای لیزرهای نقطه کوانتومی و لیزرهای کوانتومی آبشاری با استفاده از الگوی معادلات آهنگ

در این مقاله مشخصه های ایستا و پویای لیزرهای نقطه کوانتومی و لیزرهای کوانتومی آبشاری با استفاده از الگوی استاندارد معادلات آهنگ توصیف شده و نتایج بصورت تطبیقی تحلیل شده اند. با استفاده از الگوی ارائه شده، تاثیر طول عمر فوتون بر مشخصه های خروجی هر دو افزاره بررسی شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند لیزرهای کوانتومی آبشاری، به دلیل ماهیت فوق سریع گذارهای درون نواری که عمدتاً از نوع تابش فونون...

full text

تحلیل و مقایسه رژیم‌های پویای لیزرهای نقطه کوانتومی حالت قفل‌شده غیرفعال و ترکیبی

در این مقاله با استفاده از تحلیل معادلات نرخ تفاضلی تأخیری، رژیم‌های پویا و پویایی رفتاری لیزر نیمه‌هادی مبتنی بر نقاط کوانتومی با استفاده از معیار عملکرد جاذب اشباع‌پذیر کوتاه و بلند برای قفل‌شدگی حالت غیرفعال مورد بررسی قرار گرفته است. سپس این معیارها برای اولین بار برای حالت قفل ترکیبی مورد بررسی قرار گرفته است و نشان داده شده که در قفل حالت ترکیبی با جاذب اشباع‌پذیر کوتاه در مقایسه با قفل ح...

full text

اثر تونل زنی تزریقی بر پاسخ مدولاسیون لیزرهای نقطه کوانتومی

In this paper, modulation bandwidth characteristics of InGaAs/GaAs quantum dot (QD) laser were theoretically investigated. Simulation was done by using the fourth order Runge-Kutta method. Effect of carrier relaxation life time, temperature and current density on characteristics of tunneling injection QD laser (TIL) and conventional QD laser (CL) were analyzed. Results showed that tunneling inj...

full text

طراحی و شبیه‌سازی سلول خورشیدی سه‌پیوندی بر مبنای چاه کوانتومی

In this paper, the purpose is to improve the efficiency of triple-junction solar cell by introducing quantum well into GaAs junction. Firstly, InGaP/GaAs/InGaAs triple-junctions solar cell has been simulated. Then, a multiple stepped quantum wells (MSQWs), in which InGaAs well is sandwiched by InGaAsP as stepped layer, and the barrier is GaAs, has been introduced into intrinsic region of single...

full text

اثر تونل زنی تزریقی بر پاسخ مدولاسیون لیزرهای نقطه کوانتومی

در این مقاله مشخصه های پهنای نوار مدولاسیون لیزر نقطه کوانتومی ingaas/gaas به صورت نظری مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی ها با استفاده از روش رانگ کوتا مرتبه چهارم انجام گرفته است. اثر طول عمر واهلش حامل ها، دما، چگالی جریان بر مشخصه های لیزر های نیمه رسانای نقطه کوانتومی تزریق تونلی (til)1 و بدون تزریق تونلی (cl)2 بررسی شده اند. نتایج نشان می دهند که تزریق تونلی در لیزر های نقطه کوانتومی م...

full text

بهره کوانتومی آشکارساز نقطه کوانتومی هسته/ پوسته GaN/AlGaN

 In this work, oscillator strength and quantum efficiency of new spherical GaN/AlGaN quantum dot was investigated. In order to obtain these parameters, at first, Schrödinger equation is solved in GaN/AlGaN spherical coordinate system in effective mass approximation, and energy level, wave function and transition matrix element of the parameter are obtained. The results show that oscillator stre...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023