Electronic and optical properties of semiconductor nanostructures

The goal of this Thesis is to study the electronic and optical properties of semiconductor nanostructures by employing different theories. The work present in this Thesis is divided into three parts. Part I is devoted to the effective-mass theory and its several applications. A general descriptio...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Zeng, Zaiping
Άλλοι συγγραφείς: Μπασκούτας, Σωτήριος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:English
Έκδοση: 2015
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/8431
id nemertes-10889-8431
record_format dspace
institution UPatras
collection Nemertes
language English
topic Semiconductor nanostructures
Effective mass approximation
Linear and nonlinear optical properties
Pseudopotential theory
Configuration interaction
Νανοδομές ημιαγωγών
Προσέγγιση ενεργούς μάζας
Γραμμικές και μη γραμμικές οπτικές ιδιότητες
Μέθοδος ψευδοδυναμικών
Αλληλεπίδραση διαμορφώσεων
537.622 6
spellingShingle Semiconductor nanostructures
Effective mass approximation
Linear and nonlinear optical properties
Pseudopotential theory
Configuration interaction
Νανοδομές ημιαγωγών
Προσέγγιση ενεργούς μάζας
Γραμμικές και μη γραμμικές οπτικές ιδιότητες
Μέθοδος ψευδοδυναμικών
Αλληλεπίδραση διαμορφώσεων
537.622 6
Zeng, Zaiping
Electronic and optical properties of semiconductor nanostructures
description The goal of this Thesis is to study the electronic and optical properties of semiconductor nanostructures by employing different theories. The work present in this Thesis is divided into three parts. Part I is devoted to the effective-mass theory and its several applications. A general description of the effective mass theory and several ways of solving the effective-mass Schrodinger equation with an emphasis on the potential morphing method are given in the first chapter. In the following few chapters, we apply these theories in many realistic systems for the study of many properties. They include: i) the binding energy of hydrogentic donor impurity in semiconductor quantum dots under the influence of static electric field and/or magnetic field, ii) the linear and nonlinear optical properties associated with intraband transitions in semiconductor quantum dots, core shell quantum dots and quantum-dot-quantum-ring systems. Part II is devoted to the pseudopotential theory and its several applications. The background theories primarily regarding to the empirical pseudopotential method and configuration interaction approach are described in the first chapter. In the following few chapters, we employ these theories for the study of the electronic and optical properties of many nanostructures of group II-VI materials. The optical properties studied herein include the band gap, Stokes shift, exciton fine structure, optical polarization and absorption spectra. Part III is devoted to the appendix, where twelve published papers are presented.
author2 Μπασκούτας, Σωτήριος
author_facet Μπασκούτας, Σωτήριος
Zeng, Zaiping
format Thesis
author Zeng, Zaiping
author_sort Zeng, Zaiping
title Electronic and optical properties of semiconductor nanostructures
title_short Electronic and optical properties of semiconductor nanostructures
title_full Electronic and optical properties of semiconductor nanostructures
title_fullStr Electronic and optical properties of semiconductor nanostructures
title_full_unstemmed Electronic and optical properties of semiconductor nanostructures
title_sort electronic and optical properties of semiconductor nanostructures
publishDate 2015
url http://hdl.handle.net/10889/8431
work_keys_str_mv AT zengzaiping electronicandopticalpropertiesofsemiconductornanostructures
_version_ 1771297331791003648
spelling nemertes-10889-84312022-09-05T20:41:11Z Electronic and optical properties of semiconductor nanostructures Zeng, Zaiping Μπασκούτας, Σωτήριος Τερζής, Ανδρέας Bester, Gabriel Πασπαλάκης, Εμμανουήλ Γαλανάκης, Ιωσήφ Κούτσελας, Ιωάννης Βανακάρας, Αλέξανδρος Μπασκούτας, Σωτήριος Semiconductor nanostructures Effective mass approximation Linear and nonlinear optical properties Pseudopotential theory Configuration interaction Νανοδομές ημιαγωγών Προσέγγιση ενεργούς μάζας Γραμμικές και μη γραμμικές οπτικές ιδιότητες Μέθοδος ψευδοδυναμικών Αλληλεπίδραση διαμορφώσεων 537.622 6 The goal of this Thesis is to study the electronic and optical properties of semiconductor nanostructures by employing different theories. The work present in this Thesis is divided into three parts. Part I is devoted to the effective-mass theory and its several applications. A general description of the effective mass theory and several ways of solving the effective-mass Schrodinger equation with an emphasis on the potential morphing method are given in the first chapter. In the following few chapters, we apply these theories in many realistic systems for the study of many properties. They include: i) the binding energy of hydrogentic donor impurity in semiconductor quantum dots under the influence of static electric field and/or magnetic field, ii) the linear and nonlinear optical properties associated with intraband transitions in semiconductor quantum dots, core shell quantum dots and quantum-dot-quantum-ring systems. Part II is devoted to the pseudopotential theory and its several applications. The background theories primarily regarding to the empirical pseudopotential method and configuration interaction approach are described in the first chapter. In the following few chapters, we employ these theories for the study of the electronic and optical properties of many nanostructures of group II-VI materials. The optical properties studied herein include the band gap, Stokes shift, exciton fine structure, optical polarization and absorption spectra. Part III is devoted to the appendix, where twelve published papers are presented. Στόχος της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη των ηλεκτρονικών και οπτικών ιδιοτήτων νανοδομών ημιαγωγών κάνοντας χρήση κατάλληλων υπολογιστικών μεθόδων και τεχνικών. Η διατριβή χωρίζεται σε τρία μέρη. Το πρώτο μέρος εστιάζει στην θεωρία της ενεργούς μάζας (Effective-mass Theory) και τις εφαρμογές της. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο και δίνεται μία συνοπτική περιγραφή των συνηθέστερων μεθόδων επίλυσης της μονοηλεκτρονιακής εξίσωσης του Schrodinger,δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στην μέθοδο μορφοποίησης δυναμικού (Potential Morphing Method). Στα επόμενα κεφάλαια του πρώτου μέρους οι τεχνικές και μέθοδοι που περιγράφηκαν χρησιμοποιούνται για την μελέτη κρίσιμων ιδιοτήτων και παραμέτρων σε νανοσυστήματα ημιαγωγών. Μεταξύ αυτών είναι: i) η ενέργεια δέσμευσης υδρογονοειδών προσμίξεων τύπου δότη υπό την επίδραση στατικού ηλεκτρικού ή/και μαγνητικού πεδίου, ii) γραμμικές και μη γραμμικές οπτικές ιδιότητες που συνδέονται με intraband μεταβάσεις εντός ζώνης σε κβαντικές τελείες ημιαγωγών, κβαντικές τελείες με δομή πυρήνα-φλοιού και σε μεικτά συστήματα κβαντικής τελείας – κβαντικού δακτυλίου. Το δεύτερο μέρος εστιάζει στην θεωρία των ψευδοδυνάμικών και τις εφαρμογές της. Αρχικά παρουσιάζεται το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο της μεθόδου εμπειρικών ψευδοδυναμικών (Empirical Pseudopotential Method) καθώς επίσης και της μεθόδου αλληλεπίδρασης διαμορφώσεων (Configuration Interaction). Στην συνέχεια, οι προαναφερθείσες τεχνικές εφαρμόζονται στην μελέτη των ηλεκτρονικών και οπτικών ιδιοτήτων σε μία πληθώρα νανοδομών ημιαγωγών II-VI. Μεταξύ των ιδιοτήτων αυτών είναι: το ενεργειακό χάσμα, η μετατόπιση Stokes, η λεπτή δομή των εξιτονίων, η οπτική πόλωση και τα φάσματα απορρόφησης. Το τρίτο μέρος της διατριβής περιλαμβάνει το παράρτημα, στο οποίο παρατίθενται οι δώδεκα δημοσιευμένες εργασίες. 2015-04-03T12:22:33Z 2015-04-03T12:22:33Z 2014-11-10 2015-04-03 Thesis http://hdl.handle.net/10889/8431 en Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. 0 application/pdf