Magnetooptické vlastnosti polovodičových kvantových struktur

• Název práce v češtině: Magnetooptické vlastnosti polovodičových kvantových struktur
• Název v anglickém jazyce: Magnetooptical properties of semiconductor quantum structures
• Akademický rok vypsání: 2007/2008
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Roman Grill, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 01.11.2007
• Datum zadání: 01.11.2007
• Datum a čas obhajoby: 22.09.2009 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 22.09.2009
• Datum proběhlé obhajoby: 22.09.2009
• Oponenti: Mgr. Nataliya Goncharuk, Ph.D.
• Konzultanti: Ing. Ludvík Smrčka, DrSc.

Zásady pro vypracování

1) Prostudovat základní literaturu týkající se optických přechodů v dvojrozměrných kvantových strukturách umístěných v elektrickém a magnetickém poli.
2) Navrhnout vhodný formalizmus pro popis vlnové funkce elektronu a excitonu ve dvojité kvantové jámě v obecně orientovaném magnetickém poli a v elektrickém poli orientovaném kolmo na jámu.
3) Odvodit hamiltonián systému se započtením realistické struktury valenčního pásu.
4) Navrhnout postup řešení a vyřešit Schrödingerovu rovnici.
5) Spočítat optické vlastnosti systému na bázi materiálu GaAs/GaAlAs.
6) Vyhodnotit získané výsledky, porovnat je s existujícími experimentálními daty a navrhnout optimální strukturu pro experimentální ověření teoreticky předpovězených jevů.

Seznam odborné literatury

Vybrané kapitoly z:
1) H. Frank: Fyzika a technika polovodičů, SNTL, Praha 1990
2) B. E. A. Saleh, M. C. Teich: Základy fotoniky, matfyzpress 1994
3) G. Bastard: Wave mechanics applied to semiconductor heterostructures, Les editions de physique, Paris 1992
4) J.H. Davies: The Physics of Low-Dimensional Semiconductors, Cambridge University Press, 1998
5) Původní časopisecké články týkající se problematiky optických vlastností kvantových struktur

Předběžná náplň práce

Současný pokrok v technologii přípravy kvalitních polovodičových kvantových struktur umožňuje realizovat systémy s novými unikátními vlastnostmi i s jejich perspektivním použitím v praktických aplikacích. Pro použití v optoelektronice mají bezprostřední význam optické vlastnosti takových struktur. Vzhledem k náročnosti přípravy kvantové struktury je nutné a ekonomicky výhodné předem co nejspolehlivěji odhadnout optimální parametry struktury s cílem splnění zadaných požadavků kladených na strukturu nebo optimalizace pozorování očekávaného jevu.

Hlavní náplní práce bude výpočet luminiscence dvojité kvantové jámy v systému GaAs/AlGaAs umístěné v magnetickém a elektrickém poli orientovaném kolmo a v rovině jámy. Budou analyzovány různé modely popisující řešený systém s cílem navrhnout realistický model poskytující uspokojivé výsledky bez nutnosti extrémně náročných numerických výpočtů. Získané výsledky budou porovnány s dostupnými experimentálními daty a bude navržena struktura a experimentální uspořádání umožňující optimálně pozorovat spočtené jevy.

Práce je vhodná pro studenty všech oborů s pozitivnim přístupem k teoretické fyzice pevných látek