Punto cuántico cónico doble verticalmente acoplado de GaAs/AlxGa1-xAs bajo efectos de presión hidrostática y temperatura

Vertically coupled double conical quantum dot of GaAs/AlxGa1-xAs under hydrostatic pressure and temperature effects

Publicado 2022-12-20

Punto cuántico cónico doble de GaAs rodeado de Al0,3Ga0,7As de la izquierda con dimensiones: a = 6,5 nm, b variable de 4 nm a 10 nm, c = 3,45 nm, d = 20 nm, e = 30 nm, R1 = 49, 4 nm, R2 = 56,5 nm y con límites frontera de 65 nm de ancho por 60 nm de alto. El punto rojo representa la posición de la impureza en z = 4 nm. Al lado derecho se representa la figura rotada de altura 60 nm y radio 65 nm.
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Número
Vol. 20 Núm. 39 (2023): Tabla de contenido Revista EIA No. 39
Sección
Artículos
Cómo citar
Punto cuántico cónico doble verticalmente acoplado de GaAs/AlxGa1-xAs bajo efectos de presión hidrostática y temperatura. (2022). Revista EIA, 20(39), 3920 pp. 1-15. https://doi.org/10.24050/reia.v20i39.1652
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https://doi.org/10.24050/reia.v20i39.1652
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Fernanda Mora Rey
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Ana María López Aristizábal
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Alvaro Luis Morales Aramburo
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Carlos Alberto Duque Echeverri
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Partiendo de una estructura compuesta de dos pozos cuánticos cónicos (CQDs) verticalmente acoplados de GaAs rodeados de AlxGa1-xAs en una concentración de 0,3, se estudia en primer lugar como las dimensiones del sistema causan un cambio en el confinamiento, para esto se varía la altura del pozo cuántico superior y se encuentra la óptima para trabajar, con esto definido, se evalúan los efectos de la presión hidrostática (entre 0 GPa y 3 GPa) y la temperatura (entre 0 K y 300 K) en la masa efectiva, el ancho de banda prohibida (Gap), la constante dieléctrica y su impacto sobre las autoenergías y autofunciones del sistema. Además, se evalúan los efectos al incluir la presencia de una impureza en la estructura ubicada en el pozo cuántico inferior. Haciendo uso del método de elementos finitos, se evidencian variaciones en las energías y funciones de onda del sistema, las cuales se deben a la alteración de la masa efectiva y de la nueva energía potencial. Analizando el comportamiento de la energía de enlace se nota un cambio en la constante dieléctrica cuando el sistema se encuentra sometido a una temperatura alrededor de 200 K debido a que sobre este valor el Gap pasa de ser directo a ser indirecto. Finalmente, la presencia de la impureza en el sistema genera un potencial adicional, en consecuencia, las energías en la estructura disminuyen bajo los efectos evaluados, haciendo cambios más contundentes en las funciones de onda y energías debido a este potencial.

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