Коефіцієнт прозорості та квазістаціонарні стани електрона у симетричній двобар'єрній наносистемі з просторово-залежними потенціалом і ефективною масою

Abstract

У моделі плавних просторово-залежних ефективної маси та потенціальної енергії електрона з їх лінійною залежністю від координати у приграничних шарах між ямами та бар’єрами відкритоїсиметричної двобар’єрної резонансно-тунельної наноструктури знайдені розв’язки рівняння Шредінгера. На їх основі здійснено розрахунок коефіцієнта прозорості наносистеми з In0.53Ga0.47As ямами та In0.52Al0.48As бар’єрами та резонансних енергій і резонансних ширин підбар’єрних квазістаціонарних станів електрона. Досліджено вплив розмірів приграничних шарів на спектральні параметри квазістаціонарних станів електрона та виконано порівняльний аналіз отриманих залежностей з результатами найбільш поширеної моделі неперервних сходинкоподібних ефективної маси та потенціальної енергії електрона, які стрибкоподібно змінюють на межах між шарами наносистеми.

В модели плавных пространственно-зависимых эффективной массы и потенциальной энергии электрона с их линейной зависимостью от координаты в приграничных областях между ямами и барьерами открытой симметричной двухбарьерной резонансно-туннельной наноструктуры найдены решения уравнения Шредингера. На их основе осуществлен расчет коэффициента прозрачности наносистемы с In0.53Ga0.47As ямами и In0.52Al0.48As барьерами, а также резонансных энергий и резонансных ширин подбарьерных квазистационарных состояний электрона. Исследовано влияние размеров приграничных областей на спектральные параметры квазистационарных состояний электрона и выполнен сравнительный анализ полученных зависимостей с результатами наиболее распространенной модели непрерывных ступенчатых функций эффективной массы и потенциальной энергии электрона.

The exact solutions of Schrodinger equation are obtained within the model of position-dependent electron effective mass and potential energy, which linearly depends on coordinate in near-interface region between the wells and barriers of open symmetrical double-barrier resonant tunneling structure. The transmitting coefficient of nanostructure with In0.53Ga0.47As wells and In0.52Al0.48As barriers, the resonance energies and resonance widths of electron quasi-stationary states are calculated using these solutions. The influence of the sizes of near-interface regions on the spectral parameters of electron quasi0stationary states is studied. The obtained dependences are compared with the results of the most spread model of electron effective mass and potential, which are the step-like functions of coordinate being abrupt at the interfaces of nanostructure.