بررسي حالت‌هاي جايگزيده‌ي سه بعدي در سيم‌هاي كوانتمي با سطح مقطع متغير

Investigation of 3-dimensionaly confined states in quantum wire due to lateral defect

تغييرات خواسته و يا ناخواسته‌ي شرايط فيزيكي و شيميايي محيط رشد سبب تغيير پارامترهاي ساختاري سيم‌هاي كوانتمي مانند اندازه، شكل و تركيب مي‌شود كه اين به نوبه خود به شدت بر ساختار الكتروني اين سيم‌ها تاثير مي‌گذارد. در اين مقاله تاثير افزايش شعاع موضعي، بر ساختار الكتروني يك سيم كوانتمي مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور از تقريب جرم موثر و همچنين تقريب آدياباتيك براي محاسبه‌ي حالت‌هاي الكتروني استفاده شده است. نتايج بيانگر اين است كه افزايش موضعي شعاع سيم به شكل يك تله براي حامل‌ها عمل مي‌كند. اين سبب ايجاد حداقل يك حالت‌هاي جايگزيده‌ در طول سيم به ازاي هر عدد كوانتمي اندازه حركت سمتي مي‌شود. با افزايش شعاع يا طول ناحيه قطور سيم تعداد حالت‌هاي جايگزيده‌ و همچنين اختلاف انرژي آنها افزايش مي‌يابد. اما با افزايش بيشتر طول اين بخش سبب نزديك‌تر شدن ترازها به يكديگر و همگرايي انرژي آنها به مقدارهاي جديد مي‌شود. تقريب آدياباتيك همچنين نشان مي‌دهد ناحيه‌ي قطور سيم كوانتمي براي ترازهاي با عدد كوانتمي سمتي بالاتر، جاذبه‌ي بيشتري از خود نشان مي‌دهد و در نتيجه ترازهاي جايگزيده‌تري ايجاد مي‌شود.