بررسی عددی تأثیر مورفولوژی نانونقاط کوانتومی بر حالت های الکترونی

این تحقیق متشکل از دو بخش اصلی است. بخش اول (که شامل تجزیه و تحلیل یک کار آزمایشگاهی است و در مرکز ملی تکنولوژی های نیمرسانای دانشگاه شفیلد انگلستان انجام گردیده و سپس تعدادی از طیف ها در اینجا آنالیز گردیده است) به بررسی تغییرات طول موج، قطبیدگی و شدت تابش نقاط کوانتومی خودآرای inas/gaas، که با روش روآراستی باریکه مولکولی (mbe) در ساختار نانوکاواک استوانه ای، با سطح مقطع دایروی با قطرهای مختلف و سطح مقطع بیضوی با اقطار بزرگ و کوچک (µm5/1µm×2) رشد داده‏شده و فرآوری شده اند، به وسیله اسپکتروسکپی مایکروفوتولومینسانس در دماهای متفاوت و تغییر از دمای هلیوم مایع مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات نشان می دهند که میزان قطبیدگی و جداشدگی طیفی برای نقاط کوانتومی گوناگون، متفاوت است. این تفاوت را می توان به انحراف از شکل متقارن و کشیدگی نقاط کوانتومی در حین رشد و مرحله رونشانی بعدی نسبت داد. آنالیز طیف های فوتولومینسانس گویای این مطلب است که با افزایش دما، طول موج گسیلی نقاط کوانتومی به سمت قرمز جابجا می‏شود و نیز با نزدیک شدن طول موج گسیلی نقاط کوانتومی به طول موج مدهای کاواک، که قرمزگرایی کمتری دارند، کوپل شدگی و تقویت حاصل می گردد. در بخش دوم این تحقیق، با استفاده از نظریه تابعی چگالی (dft) ابتدا خواص ساختاری gaas و inas در حالت حجمی در دو فاز زینک بلند و ورت زایت مورد بررسی قرار گرفت. سپس، به بررسی اثرات اندازه کوانتومی بر حالت های الکترونی نقاط کوانتومی پوسته- هسته ایinas/gaas پرداخته شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که برای حالت حجمی، فاز زینک بلند، و برای نانوذرات، فاز ورت زایت فاز پایدار سیستم است. همچنین از دیدگاه مهندسی تنظیم نواری، نقاط کوانتومی مورد مطالعه تشکیل ساختار چندگانه نوع دوم می دهند، درحالیکه پیوندگاه سطحی در gaas-inas ساختار چندگانه ای از نوع اول بوجود می آورد.