Физика полупроводниковых наноструктур. Борисенко С.И. - 99 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

( )
bbb,VVV
2121
====
с учетом (6.47) собственное время жизни вы-
ражается формулой
( )
( )
( )
/EV*m2b2exp
EVE16
aV
T
2
o
b
−
−
≅
τ
=τ
v
. (6.48)
Из этой формулы следует, что с ростом Е собственное время жизни экс-
поненциально убывает. При
E
b
→ → ∞
0,
τ
. В табл. 3 приведены рас-
считанные по формулам (6.45), (6.46) значения собственного времени
жизни для нижнего резонансного уровня симметричной ДБКС на осно-
ве гетероструктуры
Al Ga As GaAs
0 3 0 7. .
/
, где m*=0.067 m
0
,
V
1
=V
2
=0.2 эВ, Е
1
=70 мэВ, τ
0
=8.5⋅10
-15
с. Значение энергии Е
1
рассчитыва-
лось из уравнения (4.38).
Таблица 3
Собственное время жизни и уширения первого резонансного уровня для симметрич-
ной ДБКС на основе гетероструктуры Al
03
Ga
07
As/GaAs.
a , нм b, нм
τ
b
, 10
-14
с
Г
b
, мэВ
5 7 250 0.25
5 5 33 1.9
5 3 4.9 13
5 2 2.0 31
5 1 1.1 59
Как говорилось выше, существование конечного времени жизни у
электрона в состоянии с энергией Е приводит к неопределенности в
энергии, т.е. к «расплыванию» этого уровня. Его ширина Г связана с
временем жизни соотношением неопределенности
Г
=
/
τ
. Следова-
тельно, с учетом (6.44) полное уширение резонансных уровней в КЯ
можно рассчитать по формуле
рb
ГГГ
+=
, где
bb
/Г
τ=
(см. табл.3) -
естественное уширение,
pp
/Г
τ=
- релаксационное ущирение уровня.
Следует подчеркнуть, что
есть сумма вероятностей всех процессов,
разрушающих когерентность волновой функции, включая все механиз-
мы рассеяния электрона как внутри слоев, так и на границах. Для соб-
ственного (чистого) GaAs при Т=77 К значение
мэВ1.0Г,c10
p
12
p
≤> >τ
−
, при Т=300 К –
мэВ2Г,c103
p
13
p
≈⋅≈τ
−
.
С ростом концентрации дефектов и температуры, а также с увели-
чением прозрачности барьеров полное уширение уровня увеличивается.
Чтобы квантование уровней в КЯ ДБКС было заметным, необходимо,
99

Страницы