مطالعه دیودهای نورگسیل پولاریتونی در میکروکاواک های نیم رسانا
چکیده
افزارههای نورگسیل پولاریتونی، نسل جدیدی از ادوات اپتوالکترونیکی محسوب میشوند که شامل دیودهای نورگسیل پولاریتونی و لیزرهای پولاریتونی میباشند. در سالهای اخیر، گزارشهای ارایه شده توسط گروههای تحقیقاتی مختلف نشان داده که این افزارهها خصلتهای جالبی را دارا میباشند. به عنوان مثال، برای مشاهده فرآیند لیزینگ در لیزرهای پولاریتونی، نیازی برای رسیدن به شرایط وارونگی جمعیت نیست. این پدیده، مهمترین ویژگی لیزرهای پولاریتونی می باشد که آنها را نسبت به لیزرهای نیمرسانای رایج متمایزکرده است. میکروکاواک های حاوی چاه ها و یا نقاط کوانتومی نیم رسانا، تشکیل سیستم های آزمایشگاهی ای را می دهند که به منظور مطالعه فیزیک پولاریتون ها بسیار مناسب هستند. اکسایتون-پولاریتون شبه ذرهای است که از تزویج قوی نور با اکسایتون بوجود میآید و آنرا به اختصار پولاریتون گویند. انرژی رابی، شکافتگی بوجود آمده بین شاخه های پولاریتونی در رژیم تزویج قوی است. هدف این پایان نامه، بررسی اثر پتانسیل خارجی بر روی انرژی رابی، با در نظر گرفتن یک نانو ساختار تعبیه شده در داخل بازتابندههای براگ، میباشد. نانوساختار در نظر گرفته شده در این پایان‌نامه یک چاه کوانتمی میباشد که بایاس خارجی مستقیما به دو سر چاه اعمال میشود. پارامترهای مهم در فرآیند گسیل نور از حالتهای پولاریتونی در رژیم تزویج قوی در میکروکاواک نیمرسانا را مورد مطالعه قرار می دهیم. پیش بینی می شود، با استفاده از موادی که دارای گاف انرژی بزرگتری هستند، به دلیل بزرگ تر بودن انرژی اکسایتونها در آنها، بتوان به مقادیر انرژی رابی بزرگتری دست یافت. پولاریتونهای تجمع یافته در شاخه پولاریتونی پایین، پس از گذراندن طول عمرشان، به صورت یکجا واپاشی کرده و منجر به گسیل نور می شوند. با مهندسی ساختار هندسی مناسب و استفاده از مواد کارآمد، از این افزاره می توان به عنوان منبع تولید نور تراهرتز استفاده کرد.