مطالعه خواص الکترونی و نوری نقطه کوانتومی بیضی گون و نیم بیضی گون همراه با ناخالصی هیدروژنی با پتانسیل نامحدود

نقطه کوانتمی یا ساختار شبه صفر بعدی، یکی از سیستم های کوانتمی نیم رسانا است که در آن حرکت حامل های بار در تمام راستاهای فضایی محدود می باشد. این محدودیت فضایی، سبب کوانتیدگی ترازهای انرژی الکترون ها در نوار رسانش شده، خصوصیات فیزیکی این سیستم های نیم رسانا را دگرگون می سازد. بررسی خواص الکترونی و اپتیکی نقطه های کوانتمی نه تنها از دیدگاه نظری بلکه به علت کاربرد وسیع آنها در ساخت لیزرهای نیم رسانا، قطعات الکترونیکی و اپتوالکترونیکی مورد توجه بوده است. در این رساله ما ابتدا با استفاده از سیستم مختصات کره وار کشیده و در تقریب جرم موثر، معادله شرودینگر را برای دو نوع نقطه کوانتومی، بیضی گون و نیم بیضی گون به صورت عددی محاسبه می نماییم. در ادامه تأثیر اعمال میدان الکتریکی را بر ترازاها بررسی نموده ایم. نتایج بدست آمده این است که ترازهای انرژی نقطه کوانتومی نیم بیضی گون و بیضی گون به ابعاد و شکل نقطه وابسته است. همچنین وجود ناخالصی هیدروژنی انرژی ترازها را کاهش می دهد علاوه بر این میدان الکتریکی، اثر قابل ملاحظه ای بر ترازهای انرژی ناخالصی هیدروژنی داشت و باعث کاهش انرژی ترازها می شود. در ادامه با داشتن ویژه تابع های انرژی، و به کمک تحول زمانی ماتریس چگالی، تغییرات ضرایب جذب و شکست نوری ناشی از گذار بین زیر نوارهای نقطه کوانتومی را محاسبه نموده و وابستگی این ضرایب را به بزرگی میدان الکتریکی خارجی و ابعاد و شکل نقطه کوانتومی را مورد بررسی قرار داده ایم. نتایج نشان می دهد که میدان الکتریکی خارجی و همچنین ابعاد و شکل نقطه کوانتومی به صورت قابل ملاحظه ای این ضرایب را تغییر می دهند.