الرنين التنفقي في تركيب الشبيكة الفائقة نوع GaAs/ AlGaAs == Resonance Tunneling in GaAs/AlGaAs Superlattice Structure
Author name:
مروى نجيب نجم الدين عبد الله
Supervisor name:
موفق كاظم عبد الرضا | ابراهيم رمضان عاكول
General topic:
Physics
Specific topic:
Physics
Degree:
Master
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
26T1938 - p.pdf
Abstract:
في هذه الاطروحة قدمت دراسة نظرية حول التنفق الرنيني في تركيب الوصلة الغير متجانسة للشبيكة الفائقة من .GaAs/Al0.3Ga0.7Asفقد قمنا بتحليل الحل العددي المضبوط والبسيط لمعادلة شرودنجر غير المعتمدة على الزمن ذات البعد الواحد لمسالة البئر الكمي. لذا يمكن حساب جميع مستويات الطاقة المقيدة وشبه المقيدة وكذلك دوالها الموجية للشكل الاعتباطي لمظهر الجهد. ان التنفق الرنيني لنظام متعدد الحواجز قد تم بحثه باستخدام تقنية مصفوفة النقل (التحويل). لقد اشتقت علاقة عامل النفوذية من خلال استخدام هذه التقنية (تقنية مصفوفة التحويل) مع دراسة جميع الاحتمالات في تغير عرض كل من الحاجز والبئر بالاضافة الى تغير عدد الحواجز. وقد استخرجت الطاقات الرنينية من العلاقة البيانية التي تربط عامل النفوذية وطاقة الجسيمات الساقطة على الحاجز عند الاخذ بنظر الاعتبار قيمة عامل النفوذية مقترب الى الواحد ولمختلف ابعاد الحاجز والبئر وعدد الحواجز. وفيما يتعلق بزمن عمر التنفق الرنيني للنظام من الممكن شرحه كيفيا (سلوكيا) من خلال مبدا الللادقة لهايزنبرك حيث تتناسب Δε عكسيا مع زمن عمر المستويات الطاقية (Γ) الموجودة في البئر الكمي. فالالكترونات ذات المستويات الطاقية العليا في البئر الكمي لها ان تنتفق عبر الحواجز الفعالة الواطئة ولهذا يكون لهزامن عمر قصير. جميع هذا العمل قد تركز بصورة خاصة على مبدا التقيد المكاني (الفضائي) لتاثيرات التكمم الطاقي. واظهرت نتائج هذا العمل بانها ليس فقط تضئ المفهوم الفيزيائي لفكرة التنفق الرنيني في تركيب الحاجز الكهربائي بل انها تعدت ذلك الى كيفية تصميم النبائط الكمية اللالكترونية والمستندة على تراكيب التنفق المتعدد الحواجز. ان جميع الحسابات في هذه الدراسة قد استندت على استخدام الحقيقة البرنامجية نوع (Mathcad Professional 14.0 2007). | In this thesis, a theoretical study of resonant tunneling in superlattice GaAs/Al0.3Ga0.7As structure is presented. We have analyzed a simple and accurate numerically solving the one - dimensional time - independent Schrödinger equation in quantum well (QW). One can thus calculate all bound and quasi - bound energy levels and the corresponding wave function for an arbitrarily shaped potential profile. Resonant tunneling in multi barrier is investigated by using transfer matrix technique. The formula for the transmission coefficient is derived from the same technique and then varying in the barriers and wells width and barriers numbers to find their effect on the transmission coefficient. The resonant energies are found from the curve between T vs. ε when taking into the account the condition T≈1; and its dependence on the barrier and well width for different barrier numbers are analyzed. Resonant tunneling life time for the investigated system can be qualitatively explained by the Heisenberg uncertainty principle since Δ ε should be inversely proportional to the lifetime (Γ) of the states in the well. Electrons at higher levels in the well have to tunnel through lower effective barriers and should therefore have a shorter (Γ). Thus all of the work in this area has focused almost exclusively on spatial confinement of energy quantization effects. The results shown in this work not only shed new light on the physics of resonant tunneling in electric barrier structure but are also helpful in designing quantum devices based on multi barrier tunneling structures. The program, which has been used for all the calculations in this work, is Mathcad Professional 14.0 2007 software
