Kvant o'rasidagi elektronlarni minizo’nalar aro o’ptik otishlar

Масаланинг долзарблиги. Сўнгги йилларда тор зонали яримўтказгичлар асосида нанометр тартибидаги квази-икки ўлчамли (2D) гетеротузилмаларда ток ташувчиларни физик табиатини ўрганишга катта эътибор қаратилмоқда. Масалан, AlSb/InAs/AlSb гетеротузилмасида электронлар учун жуда чуқур (~1.35 eV) ўра хосил бўладики, бу уларни харакатини фазовий квантланиши туфайли бирнеча квантланган энергия сатхларини кузатишга имкон беради. Бундан ташқари ушбу гетеротузилмаларда электронлар юқори харакатчанликка эга ва эффектив массаси жуда кичик қийматга эга бўлади.
Бундай гетеротузилмалар асосида узоқ инфрақизил ва терагерцли диапазонларда ишлай оладиган тезкор транзисторлар, қисқа-тўлқинли квант каскадли лазерлар, резонанс-туннел диодлар ва детекторлар яратиш мумкин [1-8]. Бундай асбобларни оптимал ишлашини таъминлаш - мураккаб квант нанотузилмалардаги ток ташувчилар харакатланиши табиатини мукаммал ўрганишни талаб этади.
Тор зонали яримўтказгичларни ўтказувчанлик зонаси кучли нопараболик хусусиятга эга. Агар квант ўра материали кучли легирланган бўлса, бирнеча минизоналар тўлдирилиши мумкин. Шу сабабли, электрон асбобларни ишчи характеристикасини оптималлаштириш – қатор фундаментал масалаларни ечишни тақозо этадики, бу нафақат энергетик спектр, транспорт ходисалар в.х. балки турлича яримўтказгич материаллари асосида яратилган нанотузилмаларда ток ташувчиларни статистикасини хам чуқур ўрганишни талаб этади.
Кучли легирланган квант ўрадаги электронлар энергия спектри ва транспорт массасини экспериментал ва назарий жихатдан ўрганиш – бирнеча минизоначалар тўлдирилган шароитда - электрон газини энергия холатлар зичлиги, Ферми энергияси, энтропияси, исссиқлик сиғими в.х. каби фундаментал хоссалари хақида мухим маълумотлар олишга имкон беради.
Экспериментал маълумотларни интерпретация қила оладиган эффектив математик моделларини яратиш – AlSb/InAs/AlSb каби чуқур квант ўрали гетеротузилмаларда кечаётган физик жараёнлар хақидаги тасаввурларни янада ривожлантиришга имкон беради.
Шу сабабли, AlSb/InAs/AlSb каби гетероструктураларда квази-икки ўлчамли электрон газини хоссаларини ўрганиш (ўтказувчанлик зонасини нопараболик хусусиятларини хисобга олган холда чекли чуқурликдаги квант ўрада электрон спектрини характерловчи математик моделларини яратиш, газни энергия холатлар зичлигини температурага боғлиқлигини, минизоналарни тўлдирилиши ва транспорт массани тўла концентрацияга боғлиқлигини аниқлаш в.х.) долзарб илмий ва амалий масала хисобланади.