입방형 GaAs 양자점에 인가된 스트레인 효과 연구 = Strain Effects on Cuboidal GaAs Quantum Dots Modeled by Using the k . p Method

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We investigate the strain effects on the valence energy band structures of cuboidal GaAs quantum dots (QDs) modeled by using a six-band Luttinger-Kohn Hamiltonian and a calculation procedure based on a finite-element method (FEM). We show that the combined effect of the strain and the size of the QD can be very sensitive to the energy structure of the valence band. In the case of the initial tensile misfit strain, the lowest energy of the strained QD is larger than that of the nonstrained QD in the range of relatively small QD size. However, we found that as the QD size increased further, the difference between the two energies gradually decreased. We show that depending on the nature of the strain, i.e., a compressive or tensile strain, the valence band energy can vary from a negative to a positive value.

국문 초록 (Abstract)

6-밴드 루틴저-콘 (Luttinger-Kohn) 해밀토니안으로 모델링 될 수 있는입방형 GaAs 양자점의 원자가띠 (valence band)의 에너지 구조를유한요소법을 적용하여 수치적으로 구하고, 스트레인에 의한 양자점원자가띠의 에너지 구조에 대한 효과를 조사하였다. 양자점의 크기와스트레인이 결합된 효과는 에너지띠 구조에 매우 민감하게 작용함을 알수 있었다. 양자점의 초기 인장 스트레인 차가 있는 경우, 가장 낮은원자가띠의 에너지가 스트레인이 없는 양자점 경우보다 크다는 것을밝혔다. 하지만, 양자점의 크기가 더욱 커지는 경우, 스트레인 효과에의한 에너지 차가 점차 줄게 됨을 확인할 수 있었다. 또한, 양자점에가해진 스트레인의 성격에 따라 , 즉 압축력 또는 장력, 원자가 띠의에너지가 음의 값에서 양의 값으로 바뀐다는 것을 알 수 있었다.

참고문헌 (Reference)

1 "The Finite Element Method using Matlab" CRC Press, New York 2000

2 "Quantum Dot Heterostructure" Wiley, New York 1999

3 "Physics of Optoelectronic Devices" Wiley, New York 1995