Namangan Institute of Engineering and Technology




Download 15,56 Mb.
Pdf ko'rish
bet253/693
Sana13.05.2024
Hajmi15,56 Mb.
#228860
1   ...   249   250   251   252   253   254   255   256   ...   693
Bog'liq
Тўплам

Namangan Institute of Engineering and Technology 
nammti.uz 
10.25.2023
Pg.234 
From here: 
1
2
2
2
1
2
F
d
d
N
k
L



 



(5) 
Now, we calculate the Fermi energy for a two-dimensional electron gas with parabolic law. 
Substituting (5) to (6), one can determine the Fermi energy in two-dimensional electron gases in the 
absence of a magnetic field: 
2
2
2
2
2
2
4
d
d
p
N
m
mL





(6) 
Here, N
2d
is the concentration of electrons in a two-dimensional electron gas, L
2
is the surface 
of the plane of motion, 
p

is the Fermi momentum. 
In the motion of a plane perpendicular to the magnetic field, the classical trajectories of 
electrons are circles. In quantum physics, such trajectories of electrons (periodic rotation of an 
electron) are equidistant discrete Landau levels: 
1
2
n
c
L
E
n









(7) 
Where n
L
is the number of Landau levels. 
c
eH
mc


- cyclotron frequency. 
In three-dimensional semiconductors, a continuous quadratic energy spectrum of the 
2
2
z
p
m
is 
added to the energy spectrum of formula (7). However, in two-dimensional semiconductors, the 
movement of electrons along the Z-axis is quantized. 
Indeed, the thickness of the quantum well d is covered by the dimensional quantization 
condition, in other words, the thickness is relatively close to the de Broglie wavelength of the 
electron in the crystal. The movement of an electron along the Z axis is calculated from the potential 
V
z

0, 0
,
( )
,
0,
z
d
V z
z
z
d
 

 




(8) 
In the absence of a magnetic field in two-dimensional electron gases, the normalized wave 
functions of particles have the following form: 
,
,
1
2
1
1
( , , )
exp(
)
exp(
)
( )
kfx kfy nfz
fx
fy
nz
f
f
x y z
ik x
ik y
z
L
L



(9) 
Where k
fx
, k
fy
are the wave numbers for the Fermi energy of electrons, n
fz
is the number of 
dimensional quantizers along the Z axis. 
In formula (9), the normalized functions in accordance with (8) are written in the following 
form: 
2
( )
sin
,
1, 2, 3...
nz
nz
z
n
d
d




(10) 
The Fermi energy of electrons corresponding to state (9) will be 




2
2
2
2
2
2
2
,
,
2
2
fx
fy
fz
fx
fy
fz
n
E k
k
n
k
k
m
md




(11) 
Substituting expressions (7), (11) into (6), we obtain the following formula in the presence of 
a magnetic field: 
 
2
2
2
2
2
2
2
( )
4
2
d
fz
F
n
N
H
H
mL
md





(12) 



Download 15,56 Mb.
1   ...   249   250   251   252   253   254   255   256   ...   693




Download 15,56 Mb.
Pdf ko'rish

Bosh sahifa
Aloqalar

    Bosh sahifa



Namangan Institute of Engineering and Technology

Download 15,56 Mb.
Pdf ko'rish