نام پژوهشگر: علی پورده شیخی
علی پورده شیخی محمدعلی منصوری بیرجندی
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.