Спектр екситона в циліндричній напівпровідниковій наноструктурі квантова точка – квантове кільце в електричному полі

Abstract

У моделі ефективних мас та прямокутних потенціалів для електрона і дірки теоретично досліджено вплив однорідного електричного поля на енергетичний спектр та хвильові функції екситона та сили осциляторів міжзонних квантових переходів у напівпровідниковій (GaAs/AlxGa1-xAs) наноструктурі квантова точка – квантове кільце. Стаціонарні рівняння Шредінгера для невзаємодіючих квазічастинок за наявності електричного поля аналітично не розв’язуються. Для їх наближеного розв’язку невідомі хвильові функції шукаються у вигляді розкладу за повним набором циліндрично - симетричних хвильових функцій, а енергія електрона знаходиться із розв’язування відповідного секулярного рівняння. Енергія зв’язку екситона знаходиться з використанням теорії збурень. Проаналізовано залежності енергетичних спектрів, хвильових функцій електрона, дірки й екситона та інтенсивностей міжзонних оптичних квантових переходів від величини напруженості електричного поля.