Розрахунок енергетичного спектра квантової частинки у подвійній потенціяльній ямі

А. С. Лазаренко, К. М. Тиховод, С. С.  Ковачов, І. Т. Богданов, Я. О. Сичікова

Бердянський державний педагогічний університет, вул. Шмідта, 4, 71100 Бердянськ, Україна

Отримано: 12.06.2022; остаточний варіант - 11.07.2022. Завантажити: PDF

Розв’язано задачу про квантову частинку в нескінченно глибокій потенціяльній ямі з внутрішнім потенціяльним бар’єром скінченої висоти. Розв’язок виконано в простому алгоритмічному підході, що дає змогу використовувати одержаний результат в дослідженнях напівпровідникових наноструктур. Реальна гетероструктура, яка відповідає цьому моделю, повинна виглядати як тонкий шар широкозонного напівпровідника, вміщений між двома дещо товщими шарами вузькозонного напівпровідника. Для забезпечення «нескінченної глибини» потенціяльної ями на зовнішні бокові поверхні потрійної напівпровідникової гетероструктури необхідно нанести шари провідника і подати від’ємний електричний потенціял. Інший варіянт практичної реалізації моделю можна здійснити розмістивши два електрони в одній потенціяльній ямі. В цьому випадку яма являє собою локальний простір, на межі якого подається від’ємний електричний потенціял. Внутрішній потенціяльний бар’єр виникає через Кулонову взаємодію електронів. Прикладом такої структури є нанопора на поверхні або в об’ємі металевого зразка.

Ключові слова: квантова частинка, потенціяльна яма, гетероструктура, потенціяльний бар’єр.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i08/0963.html

PACS: 71.15.-m, 71.20.Nr, 71.30.+h, 73.20.-r, 73.43.-f


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. S. H. Lee, S. W. Lee, T. Oh, S. H. Petrosko, C. A. Mirkin, and J. W. Jang, Nano Lett., 18, Iss. 1: 109 (2018). Crossref
  2. Y. Suchikova, S. Vambol, V. Vambol, and N. Mozaffari, J. Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 92, Iss. 1–2: 19 (2019). Crossref
  3. Y. Lee, B. Gupta, H. H. Tan, C. Jagadish, J. Oh, and S. Karuturi, STAR Protocols, 3, Iss. 1: 101015 (2022). Crossref
  4. Y. Lee, I. Yang, H. H. Tan, C. Jagadish, and S. K. Karuturi, ACS Appl. Mater. Interfaces, 12, Iss. 32: 36380 (2020). Crossref
  5. Q. Li, L. Xu, K. W. Luo, L. L. Wang, and X. F. Li, Mater. Chem. Phys., 216: 64 (2018). Crossref
  6. M. Zhou, S. Wang, P. Yang, Z. Luo, R. Yuan, A. M. Asiri, and X. Wang, Chemistry–A European J., 24, Iss. 69: 18529 (2018). Crossref
  7. T. P. Weiss, B. Bissig, T. Feurer, R. Carron, S. Buecheler, and A. N. Tiwari, Scientific Reports, 9: 5389 (2019). Crossref
  8. I. Vladimirov, M. Kellermeier, T. Geßner, Z. Molla, S. Grigorian, U. Pietsch, and R. T. Weitz, Nano Lett., 18, Iss. 1: 9 (2018). Crossref
  9. Y. B. Lyanda-Geller, Solid State Communications, 352: 114815 (2022). Crossref
  10. B. Aragie, M. Bekele, and G. Pellicane, Pramana, 96: 59 (2022). Crossref
  11. K. S. Thygesen, 2D Mater., 4: 022004 (2017). Crossref
  12. R. S. Mong, D. J. Clarke, J. Alicea, N. H. Lindner, P. Fendley, C. Nayak, and M. P. Fisher, Phys. Rev. X, 4: 011036 (2014). Crossref
  13. Y. Suchikova, A. Lazarenko, S. Kovachov, Z. Karipbaev, and A. I. Popov, Proc. 16th Int. Conf. Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (Feb. 22–26, 2022), p. 410. Crossref
  14. A. Usseinov, Z. Koishybayeva, A. Platonenko, V. Pankratov, Y. Suchikova, A. Akilbekov, M. Zdorovets, J. Purans, and A. I. Popov, Materials, 14, Iss. 23: 7384 (2021). Crossref
  15. Y. Suchikova, Handbook of Nanoelectrochemistry: Electrochemical Synthesis Methods, Properties, and Characterization Techniques (Eds. Mahmood Aliofkhazraei and Abdel Salam Hamdy Makhlouf) (Springer Cham: 2016), p. 283 (2016). Crossref
  16. Y. A. Suchikova, V. V. Kidalov, and G. A. Sukach, J. Nano- Electron. Phys., 1, No. 4: 111 (2009).
  17. Z. T. Karipbayev, K. Kumarbekov, I. Manika, Y. Suchikova, and A. I. Popov, phys. status solidi (b), (2022). Crossref
  18. Y. O. Suchikova, S. S. Kovachov, G. O. Shishkin, V. V. Bondarenko, and I. T. Bogdanov, Archives of Materials Science and Engineering, 107, No. 2: 72 (2021). Crossref
  19. Y. Bai, M. Hao, S. Ding, P. Chen, and L. Wang, Adv. Mater., 34, Iss. 4: 2105958 (2022). Crossref
  20. R. Zheng, J. Ueda, K. Shinozaki, and S. Tanabe, Chem. Mater., 34, Iss. 4: 1599 (2022). Crossref
  21. J. A. Suchikova, V. V. Kidalov, and G. A. Sukach, ECS Transactions, 25, No. 24: 59 (2009). Crossref
  22. K. J. Kim, Surface and Interface Analysis, 54, Iss. 4: 405 (2022). Crossref
  23. D. E. Tsurikov, Appl. Phys. A, 128: 3 (2022). Crossref
  24. U. Rogulis, G. Krieke, A. Antuzevics, A. Fedotovs, D. Berzins, A. I. Popov, and V. Pankratov, Opt. Mater., 129: 112545 (2022). Crossref
  25. H. Klym, I. Karbovnyk, A. Luchechko, Y. Kostiv, V. Pankratova, and A. I. Po-pov, Crystals, 11, Iss. 12: 1515 (2021). Crossref
  26. O. I. Aksimentyeva, V. P. Savchyn, V. P. Dyakonov, S. Piechota, Y. Y. Horbenko, I. Y. Opainych, and H. Szymczak, Molecular Crystals and Liquid Crystals, 590, Iss. 1: 35 (2014). Crossref
  27. C. Yi and E. Crosson, Quantum Information, 8: 37 (2022). Crossref
  28. C. H. T. Santos and V. Pereira, Digital Signal Processing, 120: 103229 (2022). Crossref
  29. B. Tariq and X. Hu, Quantum Information, 8: 53 (2022). Crossref
  30. P. Garbaczewski, V. A. Stephanovich, and G. Engel, New J. Phys., 24: 033052 (2022). Crossref
  31. D. L. Aronstein and C. R. Stroud, American J. Phys., 68: 943 (2000). Crossref