Bu çalışmada kare ve silindir kesitli kuantum tellerine hapsedilmiş bir elektronun davranışı incelenmiştir. Kuantum teline elektrik alan ve hidrostatik basınç uygulanarak elektronun bağlama enerjilerinin nasıl değiştiğine bakılmıştır. Yabancı atomun konumu değiştirilerek enerjilerin nasıl değiştiğine bakılmıştır. Elektrik alanın, yabancı atomun ve hidrostatik basıncın etkisiyle elektronun bulunma olasılığının yerinin değiştiği ve buna bağlı olarak ta enerjilerinde değiştiği görülmüştür.
Şekil 1 ve Şekil 2’de kare kesitli telde elektronun enerjisinin farklı elektrik alan değerleri için tel genişliğine göre grafikler çizilmiş ve tel genişliği artıkça elektronun enerjisinin azaldığı gözlenmiştir.
Şekil 3 ve Şekil 4’de kare kesitli telde yabancı atomun konumuna göre bağlama enerjilerinin nasıl değiştiğine bakılmış ve elektrik alan arttıkça bağlama enerjisinin azaldığı gözlenmiştir. Şekil 3 ve Şekil 4’de bulunanları daha iyi gözlemlemek ve akla gelen sorulara cevap için Şekil 5, Şekil 6, Şekil 7’ de çizilmiştir.
Daha sonra bu yapılan çalışmaların üzerine ek olarak hidrostatik basıncın kare kesitli kuantum teli içerisindeki elektrona etkisine bakılmış ve Şekil 8 ve Şekil 9’da yapılan hesaplamaların sonuçları gösterilmiştir. Bu şekillere göre hidrostatik basıncın bağlama enerjisini arttırdığı gözlenmiştir.
Şekil 10-15’de yukarıdaki yapılanların aynısı silindir kesitli kuantum teli için tekrarlanmış, sonuçların kare kesitli telle uyum içinde olduğu görülmüş ve literatürle karşılaştırılmıştır. Sonuçların literatürle uyum içinde olduğu gözlenmiştir.
Sonuç olarak bu çalışmada kare ve sindir kesitli kuantum tellerinde bulunan bir elektronun Schrödinger denklemleri yazılarak çözümlerine bakılmış ve bu denklemlerin çözümünün yapılamadığı yerlerde yaklaşık çözüm yöntemi olan varyasyon yöntemiyle nümerik hesaplar yapılmıştır. Dışarıdan uygulanan hidrostatik basınç ve elektrik alanın elektronun bağlanma enerjisine etkisine bakılmıştır. Kuantum telleri içine yanı GaAs Bölgesine yabancı atom konulmuş ve elektronun bağlama enerjilerine bakılmıştır. Burada varyasyon yönteminin kullanılmasının sebebi deneysel sonuçlara en yakın cevabı vermesinden dolayıdır. Bu çalışmada elektronun sadece taban durumu enerjilerine bakılmış ve hesaplamalarda Fortran programlama dili kullanılarak bulunan sonuçlar literatürle uyumlu olduğu görülmüştür
Düşük boyutlu yapılarda dışarıdan uygulanan hidrostatik basıncın elektrik alanı ve tel içine konulan yabancı atomun hapsedilen elektronun enerjileri üzerinde kayda değer bir etkisi olduğu gözlenmiştir.
KAYNAKLAR
1. AKTAŞ Ş., OKAN Ş.E., AKBAŞ H., “Electric field effect on the binding energy of a
hydrogenic impurity in coaxial GaAs/AlxGa1−xAsquantum well-wires” Supperlattices and Microstructures, 30(3),129-134,2001.
2. AKTAŞ Ş., BOZ F., “The binding energy of a hydrogenic impurity in triple
GaAs/AlxGa1-xAs quantum well-wire under applied electric field ”, Trakya Univ. J. Sci., 5(2), 159. , 2004.
3. AKTAŞ. S.E.OKAN , I.ERDOGAN H.AKBAŞ, M.TOMAK “Donor binding energies in
GaAs quantum wells considering the nonparabolicity effects and the wave function elengation”
,Supperlattices and Microstructures, 28, 165-169, 2000.
4. A.KANKAN O., ERDOĞAN I., AKBAŞ H.,”Spatial electric field effect on the self-
polarization in GaAs/AlAs square quantum-well wires”,2006
5.AKTAŞ Ş,OKAN SE,AKBAŞ H,”Electric field effect on the binding energy of a hydrogenic impurity in coaxial Ga As/AlxGa1-x
6. BRUM JA”Position-Dependence of the impurity binding energy in quantum well
wires”,Sol.stat.comm.,Vol 54,Num.2,pp.179-181,1985
As quantum well- wires” supperlattices and Microstructures,30(3),129-134,2001
7. BROWN JW., SPECTOR HN., Hydrogen impurities in quantum well
wires.”J.Appl.Phys.59(4),pp.1179.1985.
8. BRYANT GW., ”Hydrogenic impurity states in quantum-well wires:,Shape effects”, Phys.Rev.B.,Vol.31, Num.12.,pp.7812,1985.
9. BRYANT GW., Hydrogenic impurity states in quantum-well wires” ,Phys.Rev.B.,Vol.29, Num.12., pp.6632,1984.
10. BARSEGHYAN MG, KIRAKOSYAN AA.DUQUE CA”Donor impurity related binding
energy and photoinization cross-section in quantum dost electric and magnetic fields and hydrostatic pressure effects”European Physical Journal B Vol.72, Issue:4 Pages:591-529
11. BARSEGHYAN MG, KIRAKOSYAN AA.DUQUE CA”Hydrostatic pressure electric and
magnetic field effects on shallow donor impurity states and photoization cross section in cylindrical GaAs-Ga1-xAlx
12. CHAO H.T., TRAN THOAI D.B. “Effect of the electric field on a hydrogenic
As quantum dots.”13th ınternational conference on High Pressure
Semicconductor Physics(HPSP-13) ,Physıca Status Solıdı B-Basıc Solıd State Physıcs,Vol.246 Issue:3 Pages:626-629 Published:MAR:2009
impurity in a quantum-well wire”,Physica B, 205, 273. , 1995
13. CORREA JD,CEPEDA-GIRELDO O,PORRAS-MONTENEGRO N,ET AL.”Hydrostatic
pressure effects on the donor impurity-related photoionization cross-sectionin cylindrical- shaped GaAs/GaAlAs quantum well wires .“11th intrnational conference on High-Pressure semiconductor Physics(HPSP-11),AUG 02-05,2004 Berkeley.CA. Physical Status Solidi B-
Basic Research Vol.241 Issue:14 Pages:3311-3317,Published:NOV 2004
14. DUGUE CA,MONTES A,MORALES AL. “Binding energy and polarizability in GaAs-
(Ga,Al)As quantum well-wires”Physica B302-(2001)84-87,2001
15. DUQUE CM, BARSEGHYAN MG,DUQUE CA”Donor impurity in vertically-coupled
quantum-dots under hydrostatic pressure and applied electric field”European Physical Journal
B. Vol.73,ıssue:3,pages:309-319 Published:FEB 2010
16. E.ÇİÇEK “Kuantum tellerinde geometri,elektrik alan ve yabancı atom pozisyonunun
bağlanma enerjisine etkisileri”,yüksek lisans tezi-Edirne,2004
17. EL-SAID M., TOMAK M.,”Polarizabilities of shallow donors in quantum well-
wires”,Phys.stat.sol.(b)171,K29,1992
18. GONZALES JW.,PORRAS-MONTENEGRO N.,DUQUE CA”Hydrostatic pressure and
electric-field effects on the shallow donor impurity states in GaAs-GaO.7AIO.3As quantum-well wires”.12th Latin American Congress of Surface Science and its Applications(CLACSA-12) DEC05-09.2005 Rio de Janeiro,BRAZILIAN JOURNAL OF PHYSICS Volume:36,Issue:3b
Pages:944-947 Published:sep.2006
19. I.ERDOGAN,O.AKANKAN,H.AKBAŞ
,”
Binding energy and self-polarization as functionof energy density in GaAs/AlAs quntum well-wires Physica E:Low-dimensional systems and
polarization in GaAs/AlAs eylndrical quantum well-wires, Physica E:Low-dimensional systems
and Nawnostructures, volume 33,Issue,Juna 2006,pages 83-87
21. ILAIWI KF.,TOMAK M.,”Polarizabilities of shallow donors in finite-harrier quantum
wires”,Phys.Rev.B.,Vol.42,Num.5 pp.3132,1990
22. I.ERDOGAN, O.AKKANKAN, H.AKBAŞ,”Effects of hdrostatic pressure on the self-
polarization in GaAs/Ga1-x Alx
23. KASAPOĞLU E,SARI H.SOKMEN I,”Hydrogenic impurities ingraded GaAs-(Ga.Al)As
quantum-well wires in an electric field”, Physica B 315 (2002)261-266,2002
As quantum wells under the electric field” Low-dimensional
Systems and Nanostructures.Vol.42.Issue 2,Dec.2009,pages 136-140
24. KASAPOGLU E, UNGAN F, SARI H,ET AL”The hydostatic pressure and temperature
effects on donor impurities in cylindrical quantum wire under the magnetic field”Physıca E-
Low-Dımensıonal Systems&Nanostrucres.Vol.42, ıssue:5, Pages:1623-1626 Published:Mar.2010
25. MONTES A., DUQUE C.A., PORRAS-MONTENEGRO N.,’’ Density of
shallow-donor impurıty states in rectangular cross section GaAs quantum-well wires under applied electric field’’, J. Physc.: Condens Matter, 11, 5351-5358. , 1998.
26. MONTES A, DUGUE CA,”Electric field effects on the states of a donor impurity in
rectangular cross-section vacuum quantum-well wires”, j.Appl phys, Vol.84,Num.3
pp.1421,1998
27. MONTES A, DUGUE CA , P.MONTENEGRO N.”Binding energy of the ground and first
few excited states of a shallow donor impurity in rectangular-cross-sectional area GaAS quantum well wires under applied electric field”, Phys stat sol (b)210,731(1998)
28. NARAYANI V.,SKUMAR S,” Polarizability of a shallow donor in a quantum well wire-
geometric effects”,sol.stat.comm,Vol 90,Num 9,pp.575-579,1994
29. O.YAMAN” Kuantum kuyu ve tellerinde hapsedilen elektronun özellikleri;Elektrik alan ve yabancı atomun etkileri”,yüksek lisans tezi-Edirne,2010.
30. OSORIO FAP,BORGES AN,CAPARICA AA,LEITE JR.”Polarizability of a donor impurity
31. OSORIO FAP.,DEGANI MH., HIPOLITO O.,” Bound impurity in GaAs-Ga1-xAlx
32. PETER AJ.”The effect of hydrostatic pressure on binding energy of impunty states in
spherical quantum dos PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS&NANOSTRUCRES.
Volume:28 ıssue:3 Pages:225-229 Published:AUG.2005
As quantum wires”,”Phys.Rev.B.,Vol.37,Num.13,pp.1402,1988
33. RAIGOZA N,DUQUE CA,PORRAS-MONTENEGRO N.ET.AL”Correlated electron-hole
transition enegies in quantum-well wires Effects of hydrostatic pressure.”Physıca B-Condensed
Matter Vol.371 Issue:1 Pages:153-157 Published.JAN 15 2006
34. SUKUMAR B., NEVENEETHAKRISHNAN K.”Effect of dielectric screening on the donor
states in a quantum well wire”,sol.stat.comm.,Vol.74,Num.4,pp.295-297,1990
35. SUKUMAR B., NEVENEETHAKRISHNAN K ,“Polarizability of a carrier in an isolated
well of a quantum-well wire”, Phys.Rev.B.,Vol.41.Num.18.pp 12911.1990
36. SNIDER GL.,TAN IH.,HU EL.,”Elektron states in mesa-etched one-dimensional quantum
well wires”J.Appl.Phys.68(6),pp.2849,1990
37. SANTHI M, PETER AJ.”The binding energy of excitons in a cylindrical quantum wire
under the influence of laser field intensity”.Physıca E-Low-Dimensional Systems &Nanostrucres
Vol.42 Issue:5 Pages:1643-1647 Published:Mar:2010
38. S.E.OKAN, I.ERDOGAN, H.AKBAŞ,”Anomalous polarization in an electric field and self-
polarization in GaAs/AlAs quantum wells and quantum well wiresPhysica E:Low-dimensional
systems and Nawnostructures, volume 21,Issue l, February 2004Pages 91-95
39. THOAI DBT.,NINH QC., CAO HT.,”Polarizability of a hydrogenic impurity in a quantum-
well wire: Effect offinite barrier heingt and nonsquare cross- section”,sol.stat.comm.,vol.104,Num.1,pp.11-15,1997.
40. THOAI DBT.,”Hydrogenic impurity in quantum-well wires Effects of the image charges”, sol stat comm.,Vol.81,Num.11,pp,945-947,1992
41. ULAŞ M,AKBAŞ H,TOMAK M,”Shallow donors in a quantum well wire,Electric field and
geometrical effects”,Phys stat.sol.(b)200, 67-73(1997)
42. ULAS M., ERDOĞAN I., CİCEK E., S.SENTURK DALGIC “Self polarization in GaAs-
ÖZGEÇMİŞ
1970 yılında Çankırı ili Kurşunlu ilçesinde doğdum. İlköğretimimi Dağtarla İlköğretim Okulu ve İstanbul Kurtuluş İlköğretim Okulunda tamamladım. Lise öğrenimi ise Feriköy 50.yıl Lisesinde tamamladım.1990 yılında Trakya Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümüne girdim 1994 yılında mezun oldum ve bu yıldan itibaren Edirne, Aydın,Isparta ve İstanbul’da çeşitli özel ve resmi eğitim kurumlarında Fizik öğretmenliği yaptım. Halen İstanbul’da Prof. Dr. Sabahattin Zaim Anadolu Lisesi Fizik Öğretmenliği görevime devam etmekteyim.