Nghiên Cứu Hiệu Ứng Hấp Thụ Quang Hai Photon Trong Hố Lượng Tử Bán Dẫn Parapol

Hố lượng tử bán dẫn parapol là một hệ thống giam giữ electron trong một thế năng có dạng parabol. Trong luận văn thạc sĩ, tác giả tập trung vào hố thế bán parabol hữu hạn, nơi thế năng được mô tả bằng hàm parabol trong một khoảng không gian hữu hạn. Điều này tạo ra các mức năng lượng rời rạc, ảnh hưởng đến hiệu ứng hấp thụ quang. Các hàm sóng và phổ năng lượng của electron trong hệ thống này được tính toán chi tiết, làm cơ sở cho việc nghiên cứu hiệu ứng quang học.

Phương pháp nhiễu loạn phụ thuộc thời gian được sử dụng để nghiên cứu hiệu ứng hấp thụ quang hai photon. Phương pháp này cho phép tính toán sự chuyển dời của hệ từ trạng thái này sang trạng thái khác dưới tác động của nhiễu loạn. Phương pháp hàm Green cũng được áp dụng để thu được biểu thức giải tích cho hệ số hấp thụ quang. Các kết quả tính toán được kiểm chứng bằng phần mềm Mathematica và Matlab, đảm bảo độ chính xác và tin cậy.

Hố thế bán parabol hữu hạn được mô tả bằng một hàm thế năng parabol trong một khoảng không gian hữu hạn. Điều này tạo ra các mức năng lượng rời rạc, ảnh hưởng đến hiệu ứng hấp thụ quang. Các hàm sóng của electron trong hố thế này được tính toán và chuẩn hóa, làm cơ sở cho việc xác định hệ số hấp thụ quang. Đồ thị hàm sóng và phổ năng lượng được vẽ để minh họa rõ ràng các kết quả tính toán.

Hệ số hấp thụ quang được tính toán dựa trên sự tương tác giữa electron, phonon, và photon trong hố lượng tử bán dẫn parapol. Các tích phân theo tọa độ và số sóng phonon được thực hiện để xác định hiệu ứng hấp thụ quang hai photon. Kết quả tính toán cho thấy sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ vào năng lượng photon, từ trường, và nhiệt độ, cung cấp cái nhìn sâu sắc về các quá trình quang học trong hệ thống bán dẫn thấp chiều.

Hệ số hấp thụ quang được khảo sát dưới ảnh hưởng của các yếu tố như nồng độ nhôm, từ trường, và nhiệt độ. Kết quả tính toán cho thấy sự phụ thuộc mạnh mẽ của hiệu ứng hấp thụ quang vào các thông số này. Đặc biệt, sự thay đổi của nồng độ nhôm và từ trường có thể điều chỉnh vị trí và độ rộng của các đỉnh hấp thụ, cung cấp khả năng kiểm soát hiệu ứng quang học trong hệ thống bán dẫn thấp chiều.

Hiệu ứng hấp thụ quang hai photon trong hố lượng tử bán dẫn parapol có tiềm năng ứng dụng lớn trong các lĩnh vực như quang học phi tuyến, cảm biến quang, và thiết bị điện tử. Kết quả nghiên cứu trong luận văn thạc sĩ cung cấp cơ sở lý thuyết và thực nghiệm cho việc thiết kế các thiết bị quang học và điện tử dựa trên các hệ thống bán dẫn thấp chiều, mở ra hướng nghiên cứu mới trong vật lý bán dẫn và quang học lượng tử.