Демедюк Р. О. Перебудова енергетичних рівнів просторового квантування у дельта-легованих квантових ямах.

Теоретично досліджений вплив іонізації дельта-шару мілкої домішки, розташованої в межах Si0.8Ge0.2/Si/Si0.8Ge0.2 квантової ями, на перебудову енергетичних рівнів в цій квантовій ямі. Приклад поєднання двох видів квантових ям – прямокутної (сформована гетеропереходами) і V-подібної (сформована домішковим дельта-шаром), показує, що з’являється можливість зміни енергетичного зазору між рівнями просторового квантування у вже існуючій квантовій ямі за допомогою іонізації дельта шару мілкої домішки. При підвищенні ступеня іонізації домішок вільні електрони з’являються на рівнях просторового квантування в квантовій ямі та утворюються позитивні іони в межах області дельта-шару, формуючи потенціал Хартрі, що накладається на прямокутний потенціальний профіль. Таким чином, отримується вже новий енергетичний профіль тієї самої гетероструктури, з новим набором рівнів просторового квантування. Цей ефект є цікавим і потенційно корисним, оскільки така зміна має вплив на оптичні переходи між кількома першими рівнями. За допомогою методу самоузгодженого розрахунку, було досліджено вплив на перебудову рівнів в квантовій ямі таких параметрів: ширина квантової ями, позиція дельта-легування, товщина дельта-шару; початкова концентрація домішок, розподіл домішок у дельта-шарі, та ступінь іонізації домішок. Досліджений вплив іонізації домішкового дельта-шару, на міжпідзонне поглинання квантової ями. Виявлено, що поява та подальша зміна потенціалу Хартрі внаслідок іонізації дельта-шару призводить до значних змін у загальному коефіцієнті міжпідзонного поглинання. Сформульовано і обгрунтовано ідею створення модулятора ТГц випромінювання на базі дельта-легованих квантових ям. Було досліджено оптичні властивості і діапазон настройки потенційного приладу при різних характеристиках квантових ям, на основі яких він сформований. В результаті проведеного дослідження можна зробити висновок, що ще на етапі проектування приладу можна прогнозувати його характеристики, такі як: ширина діапазону налаштування та можливість одночасної модуляції декількох ТГц смуг