استتار كوآنتومي گاز الكتروني يك بعدي در نانوسيم‌هاي InAs و ZnO در محيط دي‌الكتريك

Quantum screening of one dimensional electron gas of ZnO and InAs nanowires in dielectric environment

در اين مقاله با استفاده از يك مدل خود سازگار و با لحاظ تقريب فاز تصادفي، تابع دي‌الكتريك گاز الكتروني نانوسيم‌هاي نيم‌رسانايInAs وZnO پوشيده شده با يك محيط دي‌الكتريك محاسبه شده است. همچنين نشان ‌داده‌ايم هنگامي كه اين نانوسيم‌ها با محيطي با ثابت دي‌الكتريك بالا (بزرگتر از ثابت دي‌الكتريك نانوسيم نيم‌رسانا ) پوشش داده شود، استتار بارهاي آزاد درون ساختار نانو كاهش مي‌يابد. در حالي كه در محيطي با ثابت دي‌الكتريك كوچك (كوچكتر از ثابت دي‌الكتريك نيم‌رسانا) قدرت تابع دي‌الكتريك افزايش مي‌يابد. همچنين رفتار تابع دي‌الكتريك برحسب تغييرات شعاع، چگالي حامل نانوسيم و دي‌الكتريك محيط در دماي هليوم مايع و در گستره دماي 300-4 كلوين مورد پژوهش قرار داده‌ايم.

In this study, using a self-consistent model and considering the random phase approximation, we have calculated the screening function of semiconducting zinc oxide (ZnO) and indium arsenide (InAS) nanowires coated by dielectric environment. We show that when these nanowires are coated by high dielectric media (larger than nanowire dielectric) the dielectric function of free charge is reduced inside the nanostructure. However, in a low dielectric media (lower than semiconductor dielectric) the dielectric function is increased. Moreover, the behavior of dielectric function versus the variation of radius, carrier density of nanowire and dielectric media is investigated in liquid helium temperature and in the temperature range of 4-300 K.