کاربرد نظریه ی k.p در بررسی حالات الکترونیکی نانو ساختارهای نیم رسانا

چکیده کاربرد نظریه k.p در بررسی حالات الکترونیکی نانو ساختارهای نیم¬رسانا اسماعیل مهدیزاده سروستانی بیشتر خواص اپتوالکترونیکی مواد نیم¬رسانا از قبیل جرم موثر الکترون و حفره، چگالی حالات نوار رسانش و ظرفیت و شکاف نواری در نظریه نواری جامدات نهفته شده است. بنابراین محاسبه ساختار نواری نیم¬رساناها در فیزیک حالت جامد از اهمیت زیادی برخوردار است و در نتیجه نقش اساسی در پیشرفت ساخت ادوات الکترونیکی و و اپتوالکترونیکی دارد. امروزه روش¬های مختلفی برای تعیین ساختار نواری وجود دارد. این روش¬ها عبارتند از: روش شبه¬پتانسیل، روش موج تخت متعامد شده، روش موج تخت بهساخته، روش تابع گرین، روش بستگی قوی، روش k ⃗.p ⃗ و غیره. نظریه اختلالی k ⃗.p ⃗یک طرح تقریبی برای محاسبه ساختار نواری و خواص نوری جامدات بلورین است. این روش نه تنها برای توصیف نیم¬رساناهای سه بعدی، بلکه برای نیم¬رساناهایی با ابعاد کمتر از قبیل چاه، سیم و نقطه کوانتومی مورد استفاده قرار می¬گیرد. در این رساله مدل¬هایk ⃗.p ⃗ 4×4 و سپس 8×8 معرفی شده¬اند و ساختار نواری gaas کپه¬ای بوسیله آن¬ها به دست آمده است. مقایسه نتایج روش k ⃗.p ⃗ ، با نتایج روش بستگی قوی همخوانی خوبی را نشان می¬دهد. همچنین در این کار از روش k ⃗.p ⃗ برای تعیین ساختار الکترونیکی یک چاه کوانتومی استفاده شده است و نوارهای حفره سبک و سنگین چاه کوانتومی gaas/alxga1-xas به دست آمده¬اند. واژگان کلیدی: روش k ⃗.p ⃗ ، ساختار نواری، نانوساختارهای نیم¬رسانا، نوار رسانش، نوار ظرفیت، چاه کوانتومی