Ground state properties of double-wire semiconducting systems
Çift kuantum tellerinde taban enerji seviyesi özellikleri
- Tez No: 65032
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. BİLAL TANATAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Tek boyutumsu elektron gazı, çift quantum teli, değişim- korelasyon, yerel alan düzeltmesi, statik yapı faktörü, yoğunluk tepki fonksiyonu, dielektrik fonksiyonu, çift korelasyon fonksiyonu, taban enerji seviyesi, kollektif uyarılmalar, yük-yoğunluk-dalgası dengesizlikleri, rasgele faz yaklaşımı, Hubbard yaklaşımı, STLS yaklaşımı. iv, Kuantum, Yarı iletkenler, Quasi-one-dimensional electron gas, double-quantum-wire, exchange-correlation, local-field correction, static structure factor, density response function, dielectric function, pair correlation function, ground state energy, collective modes, charge-density-wave instability, random phase approximation, Hubbard approximation, STLS approximation. n, Quantum, Semiconductors
- Yıl: 1997
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Özet çift kuantum tellerinde taban enerji seviyesi özellikleri Nihal Mutluay Müstecaplıoğlu Fizik Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Bilal Tanatar Ağustos 1997 Son zamanlarda, nanometre derecesinde yarıiletken yapı teknolojisindeki gelişmeler, sınırlandırılmış elektron sistemlerinin deneysel olarak üretilmelerini mümkün hale getirmiştir. Bu sistemler arasında yer alan kuantum tellerine olan ilgi ise, bunların yüksek hızlı transistörler, yüksek verimli fotodedektör ve lazerler gibi katıhal aygıt teknolojisindeki potansiyel uygulamalarından dolayı, giderek artmaktadır. Kuantum telleri, elektron hareketlerinin bir boyutta tamamen sebestken diğer iki boyutta sınırlandırılmış olduğu tek boyutumsu sistemlerdir. Tek boyutumsu sistemler için şimdiye dek, silindirik, kare-kuyu ve parabolik sınırlandırmalar gibi modeller önerildi ve kullanıldı. Bu tez çalışmasında, çift kuantum teli sistemlerinde taban enerji seviyesi korelasyonları, STLS yaklaşımı altında incelendi. Benimsediğimiz model, birbirine paralel iki silindirik kuantum telinden oluşuyordu. Yük taşıyıcıların her iki telde de elektronlar ve bir telde elektronlar, diğer telde deşikler olduğu durumlar göz önüne alındı. Sistemde sadece tek altbandın dolu bulunduğu ve teller arasında tünelleme olmadığı varsayımı altında, yerel alan faktörlerini ve statik yapı fonksiyonlarını hesapladık. Sonuçları karşılaştırmak amacıyla, taban iiienerji seviyesi ve kollektif uyarılmalar, RPA (Rasgele Faz Yaklaşımı), Hubbard ve STLS yaklaşımlarında tartışıldı. Bu yapılarda, küçük ve orta dalga vektörü büyüklüklerinde, yük-yoğunluk- dalgası dengesizlikleri incelendi. Sayısal sonuçlar, her iki telde de yük taşıyıcı yoğunluklarının ve tel yarıçaplarının eşit olduğu durumlar için verilmiştir. Gözlemlerimiz, yük taşıyıcı yoğunluğu düştükçe, yerel alan düzeltmelerinin arttığı yönünde oldu; bu durumda RPA ve Hubbard yaklaşımları güvenilirliklerini yitiriyordu. Ayrıca teller arasındaki korelasyonların elektron-deşik sistemleri için daha önemli oldukları sonucuna vardık. STLS metodu, bu çok-parçacık problemine, elektronların çevresindeki değişim-korelasyon boşluğunu hesaba katarak, diğer metodlardan daha iyi bir çözüm yöntemi ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Abstract GROUND-STATE PROPERTIES OF DOUBLE- WIRE SEMICONDUCTING SYSTEMS Nihal Mutluay Müstecaplıoğlu M. S. in Physics Supervisor: Assoc. Prof. Bilal Tanatar August 1997 With the recent advances in nanometer-scale semiconductor device fabrication technology, it became experimentally possible to produce strongly confined electron systems. Quantum wires are among these systems, and are attracting increasing interest due to their potential applications in solid-state device technology such as high-speed transistors, efficient photodetectors and lasers. Quantum wires are quasi-one-dimensional systems where electrons are free to move in one dimension, but their motion is restricted in the remaining two dimensions. Various models for quasi-one-dimensional structures have been proposed in the literature, such as cylindrical, square-well and parabolic confinements. In this thesis, we examine ground-state correlations in double-quantum- wire systems within the self-consistent scheme of Singwi et aL, namely the STLS approximation. The model we adopt consists of two parallel cylindrically- confined quantum wires. The cases when both wires have electrons as charge carriers and when one wire has electrons while the other has holes are considered. Under the assumption that only one subband is occupied in each quantum wire andthere is no tunneling between them, we calculate the local-field factors and static correlation functions. Ground-state energy and collective modes are discussed within the RPA, Hubbard and STLS approximations in order to compare the results. Charge-density-wave instabilities in these structures are examined at small and finite q values. Our numerical results are given for systems where the carrier densities and the radii of both wires are equal. As the charge carrier density is lowered, we observe that the importance of local field corrections increases so that the RPA or Hubbard approximations do not give reliable results in this region. We find that the interwire correlations become quite important for electron-hole systems. Taking into account the exchange-correlation hole around electrons, STLS provides a much better description to this many-body problem compared to the previous models.
Benzer Tezler
- Wigner crystallization in semiconductor quantum wires and model calculations for 3HE-4HE mixture
Yarıiletken kuvantum tellerindeki wigner kristalleşmesi ve sıvı 3HE-4HE karışımları için model hesaplamaları
IMAD AL-HAYEK
Doktora
İngilizce
1999
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TOMAK
- Makina halılarının yapısal özellikleri ile mekanik etkiler karşısındaki davranış özellikleri üzerine bir araştırma
The physics of woven carpets
ÖMER BERK BERKALP
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMEL ÖNDER
- Katkılı SIO2 filmlerin CHF3-O2 plazması içerisinde reaktifiyon aşındırılması
Başlık çevirisi yok
SUAT ALİ ERTUĞRUL
- Yeni Avusturya tünel inşa yönteminde sonlu elemanlar yöntemiyle tünel kaplaması hesabı
Tunnel support design by finite element technique in the new Austrian tunnelling method
KEMAL ERGİN
- Düşük boyutlu yarı iletken heteroyapılarda elektronik ve optik özelliklerin alan altındaki değişimi
The Field dependence of the electronic and optical properties in the low dimensional semiconductor heterostructure
ESİN KASAPOĞLU
Doktora
Türkçe
1999
Fizik ve Fizik MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL SÖKMEN