Namangan Institute of Engineering and Technology




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Namangan Institute of Engineering and Technology 
nammti.uz 
10.25.2023
Pg.231 
magnetic fields affect the energy spectrum of charge carriers in the allowed zone of a rectangular 
quantum well. This effect leads to serious changes in the edges of the conduction band and the 
valence band of the quantum well, which is reflected in the oscillations of the density of energy 
states. In this case, the movement of charge carriers in the valence band and in the conduction band 
of the quantum well along the XY plane becomes limited, and the energy of charge carriers in this 
direction is quantized. Hence, in a transverse quantizing magnetic field, the energy of free charge 
carriers in the allowed zone of the quantum well, without taking into account spin, can be written: 




2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
,
, d, n
2
2
1
,
, d, n
2
2
e
L
p
L
d
e
e
e
c
c
e
c
c
e
e
d
h
h
h
V
c
h
V
c
h
h
E
E
E
N
n
m d
E
E
E
N
n
m d

































( 3) 
Here 
L
e
N
and 
L
h
N
are the number of Landau levels of electrons and holes in the conduction 
band and in the valence band of the quantum well. The oscillations of the density of energy states 
in the conduction band and the valence band of the quantum well in a unit of the energy range are 
an essential characteristic of low-dimensional semiconductor materials. In particular, a change in 
the energy spectrum of charge carriers leads to a change in the oscillation of the density of states 
in the allowed zones under the action of a quantizing magnetic field. 
In the presence of a transverse quantizing magnetic field, the temperature dependence of the 
energy state density oscillations can be used to study the temperature dependence of the band gap 
width of a quantum well. We decompose the density oscillations of the energy states of the 
quantum well, including the conduction band and the valence band, into a series according to the 
formula (3). 
For the conduction band of a quantum well: 


 
2
2
2
2
2
, 2
,
2
,
1
2
2
1
, , ,
exp
L
L
e
e
e
c
c
e
e
c
d
S Z
N
N
E
E
N
N
m d
eB
N
E B T d
kT
kT













































(4) 
For the valence band of a quantum well: 


 
2
2
2
2
2
V, 2
,
2
,
1
2
2
1
, , ,
exp
L
L
h
h
h
V
c
h
h
d
S Z
N
N
E
E
N
N
m d
eB
N
E B T d
kT
kT













































(5) 
Expression (3) shows the dependences of the energy of the charge carriers on the transverse 
quantizing magnetic field and on the thickness of the quantum well with the parabolic law of 
dispersion. This energy spectrum changes fundamentally in the size of the quantum well and the 
strong quantizing magnetic field. The motion of free electrons and holes in the XY plane becomes 
quantized, while the motion along Z remains discrete. From this it can be seen that under the action 
of a transverse quantizing magnetic field , the valence band and the conduction band of the 
quantum well are split into a number of zero-dimensional subzones. In addition, using the 
expressions 
 
 
 
T
E
T
E
T
E
g
v
с


and formula (2), it is possible to calculate the width of the band gap 
of a quantum well under the influence of a magnetic field: 



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