Động lực học của hạt tải và một số dao động và bức xạ trong một số cấu trúc nano bán dẫn

Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Sư phạm Huế do Đinh Như Thảo làm chủ nhiệm, đã thực hiện đề tài: “Động lực học của hạt tải và một số dao động và bức xạ trong một số cấu trúc nano bán dẫn” trong thời gian từ năm 2015 đến năm 2017.

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu lý thuyết động lực học của hạt tải và khảo sát một số dao động và bức xạ và các tương tác có thể giữa chúng trong một số cấu trúc nano bán dẫn.

Sau một thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được các kết quả sau: 

- Đã tiến hành xây dựng các chương trình máy tính mới dùng để giải phương trình Poisson ba chiều có độ chính xác cao nhưng chỉ cần chạy trên các máy tính cá nhân. Đây là kết quả nghiên cứu mới. Kết quả này sẽ góp phần trợ giúp các nhóm nghiên cứu có thể chủ động thực hiện các mô phỏng phức tạp có sử dụng nghiệm của phương trình Poisson trên máy tính rẻ tiền dễ thu mua trên thị trường, thay vì sử dụng các siêu máy tính hay máy chủ đắt tiền;

- Đã sử dụng các phương pháp của cơ học lượng tử kết hợp với các phương pháp tính số (bao gồm cả phương pháp mô phỏng Monte-Carlo tập hợp tự hợp) để khảo sát một số dao động và bức xạ trong một số cấu trúc nano bán dẫn và các tương tác có thể giữa chúng. Cụ thể:

+ Đã tiến hành nghiên cứu dao động, hiện tượng phát bức xạ plasma kết hợp và ảnh hưởng của kết cặp giữa phonon quang dọc và plasmon lên phổ phát xạ plasma trong các điốt pin chế tạo từ các hợp chất bán dẫn InP. Kết quả cho thấy tồn tại dao động plasma trong điốt và các dao động có cường độ mạnh.

+ Đã tiến hành nghiên cứu hiệu ứng Stark quang học trong các chấm lượng tử InGaAs/InAlAs, InAs/AlAs, InAs/GaAs. Kết quả cho thấy trong phổ hấp thụ (hoặc phát xạ) xuất hiện hai đỉnh hấp thụ (hoặc phát xạ) của exciton khi trong hệ tồn tại một nguồn laser bơm mạnh cộng hưởng với hai mức năng lượng của điện tử.

+ Đã nghiên cứu hàm sóng và năng lượng của tạp cho và các điện tử trong chấm lượng tử InAs/GaAs. Kết quả cho thấy năng lượng của tạp cho và các điện tử là một hàm của bán kính của chấm lượng tử. Trong khi phổ của năng lượng của điện tử chỉ nhận các giá trị dương thì phổ năng lượng của tạp cho lại có thể nhận cả các giá trị âm và giá trị dương. Điều này làm thay đổi phổ phát xạ của chấm lượng tử, dẫn tới thay đổi vai trò của phổ phát xạ của chấm lượng tử trong các ứng dụng phát quang;

+ Đã nghiên cứu phân bổ của khí điện tử hai chiều trong giếng lượng tử InAs/GaAs và ảnh hưởng của cấu hình nhám bề mặt lên phân bố của khí điện tử hai chiều trong giếng lượng. Những đại lượng này có liên hệ mật thiết với động lực học của hạt tải trong giếng lượng tử cũng như phổ bức xạ của giếng, trực tiếp ảnh hưởng đến việc ứng dụng giếng lượng tử trong thực tế. Vì vậy, đây là nghiên cứu không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn có tính thực tiễn.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 13534/2017) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

N.T.T (NASATI)