ФТТ, 2006, том 48, выпуск 5

 Содержание  Предыдущая статья  Следующая статья  Поиск  

\glqq Сверхрешеточная\grqq модель плавной гетерограницы GaAs/AlAs (001)

Г.Ф.Караваев, С.Н.Гриняев

Сибирский физико-технический институт им. акад. В.Д. Кузнецова при Томском государственном университете,
634050 Томск, Россия
E-mail: karavaev@elefot.tsu.ru

(Поступила в Редакцию в окончательном виде 25 июля 2005 г.)

На основе метода псевдопотенциала исследовано влияние плавного интерфейсного потенциала на электронные состояния в структурах GaAs/AlAs (001). В предложенном подходе переходная область между GaAs и AlAs представлена слоем из половины периода сверхрешетки (AlAs)2(GaAs)2, потенциал которого близок к истинному потенциалу вблизи гетерограницы. В этом случае междолинное смешивание происходит не на одной границе, как в модели с резко оборванным потенциалом, а на двух границах и в области переходного слоя. Показано, что учет плавного потенциала приводит к заметным изменениям при туннелировании электронов в структурах с тонкими слоями, причем особенно существенным в том случае, когда они происходят при участии коротковолновых X-состояний. Для одной границы GaAs/AlAs (001) переходный слой выступает в роли квантовой ямы, локализующей зарядовую плотность смешанного Gamma-X-состояния вблизи границы. В структурах с толщиной слоев менее 2 nm отличия в энергиях резонансов, полученных в моделях с плавной и резкой гетерограницей, достигают величины ~0.1 eV. Проведен анализ огибающих волновых функций, связанных с Gamma1(1), Gamma1(2), Gamma3(1) долинами сверхрешетки и Gamma1, X1, X3 долинами GaAs и AlAs. Показано, что матрицы сшивания огибающих функций на границах GaAs/(AlAs)2(GaAs)2 и (AlAs)2(GaAs)2/AlAs слабо зависят от энергии в окрестности дна зоны проводимости, а вычисленные с ними плотности вероятности согласуются с результатами многозонного расчета, что позволяет использовать их для развития модели плавного интерфейсного потенциала в рамках метода эффективной массы.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант N 04-02-17508-а).

PACS: 73.21.Cd, 73.21.Fg, 73.20.At

 PDF версия (372Kb)   Другие выпуски  Другие журналы   Помощь 
Copyright (C) 2006, Коллектив авторов  Разработано...  webmaster