گذار فاز فلز - عايق در يك ابرشبكه نيمه رساناي بي نظم با همبستگي كوتاه برد

Metal-Insulator transition in a semiconductor superlattice with short-range correlated disorder

در اين مقاله خواص الكترونيكي ابرشبكه نيمه رساناي بي نظم GaAs-AlxGa1-xAs با همبستگي كوتاه برد ( بي نظمي دو تايي ) را مطالعه مي كنيم . اين ابرشـبكه از سدها و چاه ها با پهناي يكسان تشكيل شده ولي ارتفاع سدها دو مقدار متفاوت دارند كه بطور بي نظم با همبستگي كوتاه برد در ابرشبكه توزيع شده اند . ابتدا با استفاده از روش ماتريس گذار طول جايگزيدگي را براي ابرشبكه با طول محدود در يك بعد در راستاي عمود بر لايه ها محاسبه كرده و نشان مي دهيم كه همبستگي كوتاه برد در بي نظمي باعث گسترده شدن دو انرژي خاص ( انرژي تشديد ) در ابر شبكه شده و گذار فاز عايق - فلز در سيستم رخ مي دهد . سپس نشان مي دهيم كه يكي از انرژي هاي تشديد تابع درصد مول هاي Al در سدهاي دوتايي (x) مي باشد در صورتي كه انرژي ديگر مستقل از آن است .

In this paper, we study the electronic properties of disordered GaAs-AlxGa1-xAs semiconductor superlattices (SSL) with structural short-range correlations. Our system consists of square quantum barriers and wells with the same thickness but the height of barriers have two different values that placed at random following the short-range correlation. For a given system size, we calculate the localization length in one dimension, perpendicular to the SSL layers, by means of transfer matrix method. We show that the short-range correlation causes the metalinsulator transition in the SSL and there are two extended states that called resonance states. We also show that the value of the first resonance energy depends on the fraction of Al moles in SSL ( x ) but the other one does not.