The Spectrum of Transverse Acoustic Phonons in Planar Multilayer Semiconductor Nanostructures

Abstract

У моделі пружного континууму розвинена теорія енергетичного спектру поперечних акустичних фононів, що виникають у плоских напівпровідникових наноструктурах. Для досліджуваної резонансно-тунельної структури, що може виконувати роль активного елемента квантового каскадного лазера чи детектора, розраховано спектр акустичних фононних мод. Встановлено залежності спектру акустичних фононів від геометричних параметрів досліджуваної наноструктури. Розвинена теорія може бути використана для подальшого теоретичного дослідження процесів взаємодії електронів з акустичними фононами у багатошарових наноструктурах.

В модели упругого континуума развита теория энергетического спектра поперечных акустических фононов, возникающих в плоских полупроводниковых наноструктурах. Для исследуемой резонансно-туннельной структуры, которая может выполнять роль активного элемента квантового каскадного лазера или детектора, рассчитан спектр акустических фононных мод. Установлены зависимости спектра акустических фононов от геометрических параметров исследуемой наноструктуры. Развитая теория может быть использована для дальнейшего теоретического исследования процессов взаимодействия электронов с акустическими фононами в многослойных наноструктурах.

Based on the elastic continuum model, the theory of displacement of acoustic phonons spectra, arising in flat semiconductor nanostructures, was developed. For the studied resonant tunneling structure, which can be an active element of a quantum cascade laser or detector, the spectrum of acoustic phonons modes has been calculated. The dependences of the acoustic phonon spectrum from geometric parameters of studied nanostructure were set. The results obtained in the paper can be used to further theoretical studies of the electrons interaction with the transverse acoustic phonons in multilayer semiconductor nanosystems.