Düşük boyutlu sistemlerin elektronik özellik-leri: dış manyetik alan etkisinde Ga1-xAlxAs/GaAs silindirik kuantum telinde hidrojenik safsızlık-lar ve eksitonların bağlanma enerjileri
Electronic properties of low dimensional systems: the hydrogenic impurities and excitonic binding energies in cylindrical Ga1-xAlxAs/GaAs quantum wires under an externally applied magnetic field
Yazar: PINAR BAŞER
Danışman: PROF.DR. SEZAİ ELAGÖZ ; PROF.DR. UĞUR YAHŞİ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Düşük boyutlu sistemlerde elektron gazının elektrik ve manyetik alanaltındaki davranışları hem teorik hem de deneysel açıdan büyük ilgi görmüştür.Bugüne kadar yapılan çalışmaların sonuçları; çeşitli elektronik ve fotonik aletlerinyapılmasında uygulama alanı bularak, düşük boyutlu sistemlerde kuantizasyonetkilerinin beklendiği gibi önemli optik ve manyetik özelliklere yol açtığınıgöstermiştir.Bu çalışmada, teorik olarak GaAs/AlxGa1-xAs kuantum silindirik kare kuyuilk kez önerilen ters parabolik kuşatma potansiyelinden oluşan kuantum telieksensel dış manyetik alan altında incelenmiştir. Hidrojenik vericinin (donor) telekseninde ve eksen dışında olduğu durumlar için taban durumu bağlanma enerjisi veeksiton taban durumu bağlanma enerjisi etkin kütle tekniği ve varyasyonel yöntemlerkullanılarak hesaplanmıştır.Yapılan hesaplamaların sonucu, kare kuyu ve ters parabolik potansiyeldenoluşan silindirik kuantum telleri için karşılaştırılmıştır. İkincisinde bağlanmaenerjisinin, belli manyetik alan ve tel yarıçapı değerlerinde kare kuyudan farklıolarak ani ve keskin bir şekilde arttığı gözlenmiştir. Bu değişim belirli manyetik alantel yarıçaplarında elektron (ve boşluğun) bulunma olasılık grafiklerinin çizimiyleayrıntılı olarak yorumlanmıştır.

Abstract:
The behaviors of electron gas in low dimensional systems under the electric andmagnetic fields have been great interest in both experimental and theoretical aspects.The conclusions of the work done so far, finding an application field in doings ofelectronic and photonic instruments, have shown to lead to the important optical andmagnetic properties as expected quantization effects in low dimensional systems.In this dissertation, the quantum wires being formed by GaAs/AlxGa1-xAsquantum cylindrical square well and the first time proposed inverse parabolicconfined potential have been investigated under the axial external magnetic field.The binding energy of ground state for the case of axial and off-axial of hydrogenicdonor and for the case of exciton has been calculated using the effective masstechnique and the variational methods.As a conclusion of calculations, it has been compared of the quantum wiresbeing formed by the square well and the inverse parabolic potentials. It has beenobserved that the binding energy of the latter is increased abruptly at a certainmagnetic field and wire radius unlike square well. This change has been discussed indetails in plotting the graphs of existence probability of electrons (or holes) at thecertain magnetic fields and wire radius.