Fotoenergetikada nanostrukturali yarimo‘tkazgich materiallar
II xalqaro ilmiy anjumani
19-20 noyabr 2021 yil
124
KNlarining o’ziga xos elektr va optik xususiyatlari ularning energetik sathlar
tuzilishi bilan to’g’ridan to’g’ri bog’liq bo’ladi. Katta hajmli yarimo’tkazgichlar
o’tkazuvchanlik zo’nasidagi erkin elektronlar enegetik sathlari KNga
almashtirilganda spektri uzliksizdan diskretga aylanadi. Diskret energetik sathlarga
ega bo’lgan KN tashqi maydon ta’sir qilganda, u fotonni yutadi va elektron quyi
sathdan yuqori sathga o’ta boshlaydi. Agar tushayotgan foton energiyasi,
elektronning asosiy holatdan uyg’ongan holatga o’tishdagi energiyasiga teng
bo’lsa, materialning dielektrik kostantadagi sezilarli o’zgarishiga olib keladi va shu
bilan birga uning yutilish koeffisenti, muhitni sindirish ko’rsatkichini o’zgartiradi
[3,4]. Bular hammasi KN o’lchami bilan boshqarilishi mumkin.
Ushbu
ishning maqsadi
teskari kvadratik Helmann potensialidan foydalangan
holda sferik KNlardagi chiziqli va nochiziqli optik kirituvchanliklarning analitik
ko’rinishdagi ifodasidan olingan yutilish koeffisenti va muhitni sindirish
ko’rsatkichidagi o’zgarishlarni nazariy jihatdan o’rganishdir.
Dastlab biz Shredinger tenglamasini teskari kvadratik Helmann potensiali
bilan NU (Nikiforov-Uvarov) usuli yordamida yechamiz.
Effektiv massa yaqinlashishi doirasida sferik koordinatalardagi Shredinger
tenglamasini sharsimon KN bilan chegaralangan elektron uchun ifodalash mumkin
[4].
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
sin
, ,
2
sin
sin
, ,
, ,
nlm
nlm
nl
nlm
r
r
r
r
r
r
r
V r
r
E
r
(1)
Bu yerda
elektronning effektiv massasi, -plank doimiysi,
, ,
n l m
asosiy,
orbital va magnit kvant sonlari. (1) ifodada ko’rsatilgan Shredinger tenglamasini
radial qismidagi V(r) potensialni teskari kvadratik Helmann potensialiga
almashtiramiz va uni quyidagi ko’rinishga keltiramiz.
2
2
2
2
2
1
( )
( )
2
2
1
( )
0
2
nl
nl
nl
nl
l l
d R r
dR r
E
V r
R r
dr
r
dr
r
(3)
V r
-cheklovchi potensial bolib quyidagi ifoda orqali aniqlanadi
2
0
0
0
1
( )
2
.
2
R
R
V r
V
r
r
(5)
Yuqoridagi (3) tenglamani NU-usulida yechib, quyidagi
nl
R
r
-radial to’lqin
funksiyani olamiz:
1
1
2
( )
2
l
nl
l
C r
nl
nl
n
nl
R
r
N r
e
L
C r
(6)
Bu yerda
l
va
nl
C
o’zgarmas doimiylar.(6) funksiyadagi
nl
N
-
normallashtirish doimiysi.
Fotonni yutish jarayoni elektronning asosiy holatdan uyg’ongan holatga
o’tishiga olib keladi. Yutilish jarayoniga foton energiyasi va tuzilish parametrlari
sezilarli ta’sir ko’rsatadi. Pastki sathlardagi o’tish elektr dipol momentining
Do'stlaringiz bilan baham: |