بررسي خواص نوري گذار مقيد به پيوسته درون نواري نقطه‌ي كوانتمي مخروطي شكل InAs/GaAs همراه با لايه خيس: تحت اعمال ميدان‌هاي الكتريكي و مغناطيسي

Investigation on the Optical Properties of Polarized Bound-to-Continuum Intrsubband Transition for InAs/GaAs Quantum Dots: Electric and Magnetic Field Effects

در اين مقاله، اثر ميدان‌هاي الكتريكي و مغناطيسي بر خواص نوري نفاط كوانتمي مخروطي شكل InAs/GaAs همراه با لايه خيس بررسي شده‌است. ابتدا با استفاده از روش محاسباتي اجزاي محدود و بهره‌گيري از تقريب جرم مؤثر، معادله شرودينگر براي نقطه كوانتمي مخروطي- شكل همراه با لايه خيس حل شد و توابع پوش، ترازهاي انرژي حالت پايه و تراز لايه خيس به دست آمدند. سپس با استفاده از توابع پوش الكترون، دوقطبي‌هاي گذار محاسبه شدند و وابستگي آن‌ها به ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي مشخص شدند و در نهايت به بررسي خواص نوري پرداخته‌شد. با اعمال ميدان‌الكتريكي و مغناطيسي در راستاي رشد نقطه‌ كوانتومي محدوديت كوانتومي الكترون را مي توان كنترل كرد. به علت وابستگي دوقطبي‌هاي گذار به حضور ميدان، مقايسه نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش ميدان مغناطيسي قله‌هاي ضريب جذب و شكست خطي و غير خطي بلندتر و به سمت طول‌موج‌هاي كوتاه‌تر مي‌رود. در حاليكه با افزايش ميدان الكتريكي تغييرات جزيي در جابه‌جايي قله‌هاي ضريب جذب و شكست خطي و غير خطي، به سمت طول‌موج‌هاي بلند‌تر قابل مشاهده است.

Abstract: In this paper, the impact of electric and magnetic field effects on the electronic, linear and nonlinear optical properties of bound to continuum states transitions are investigated in a system of InAs/GaAs conical shaped quantum dot. The electronic structure, containing two main states of S and wetting layer states (WL), was calculated by solving one electronic band Hamiltonian with effective-mass approximation. In order to predict the optical properties of this model, transition dipole moment (TDM) for bound-to-continuum (P-to-WL) transition were studied. The results reveal that with increasing the electric and magnetic fields strength, the absorption and refractive index coefficients’ peaks increase. The physical reasons behind these interesting phenomena were also explained based on the electronic features of the z-polarized intersubband transition.