Heteroeklem yapılarda eklem düzlemi boyunca yük taşınımının Monte Carlo yöntemi ile incelenmesi

ÖZ DOKTORA TEZİ HETEROEKLEM YAPILARDA EKLEM DÜZLEMİ BOYUNCA YUK TAŞINIMININ MONTE CARLO YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ Zeki YARAR ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FİZİK ANABİLİM DALI Danışman: Doç. Dr. Metin ÖZDEMİR Yıl: 2004, Sayfa: 165 Jüri: Doç. Dr. Metin ÖZDEMİR : Prof. Dr. Ramazan ESEN : Prof. Dr. Halil YARANERİ : Prof. Dr. Gülten GÜNEL : Prof. Dr. Yusuf ÜNLÜ Modülasyon katkılı AlGaAs/GaAs tipi tekli veya çoklu heteroyapıların ara yüzeyinde oluşan iki boyutlu elektron gazının (2BEG) oluşturduğu potansiyel profili, boş veya dolu enerji seviyeleri ve bunlara karşılık gelen dalga fonksiyonları, dolu enerji seviyelerinde bulunan elektron yoğunluğu Schrödinger ve Poisson denklemlerinin sayısal olarak kendi içinde uyumlu çözümü ile elde edilmiştir. Çözümde hiç bir uyum parametresi kullanılmamış, sadece malzeme parametrelerinin verilmesi yeterli olmuştur. Yukarıda belirtilen değerler elde edildikten sonra iki boyutlu elektronların saçılma oranları Born yaklaşımı temel alınarak analitik ve sayısal yöntemlerle hesaplanmıştır. Göz önüne alınan saçılma mekanizmaları buruşuk yüzey, akustik fonon, polar optik fonon ve uzak safsızhk saçılmalarıdır. Düzgün bir manyetik alan altında iki boyutlu elektron gazındaki kimyasal potansiyelin değişimi, elektron konsantrasyonunun değişmediği varsayılarak, düzey genişleme parametresi ve sıcaklığın bir fonksiyonu olarak çalışılmıştır. Düzey genişlemesi için gausiyen, lorentzien ve eksponansiyel biçimler ele alınmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Daha sonra Monte Carlo yöntemi kullanılarak elektronların hetero eklem düzlemine paralel olarak sürüklenme hızları uygulanan alanın bir fonksiyonu olarak değişik sıcaklık ve malzeme parametre değerlerinde bulunmuş, elektronların düşük alan mobilite değerlerinin sıcaklığa ve elektrik alanına göre değişimi, elektronların kesikli alt bant ve üç boyutlu vadi dolulukları elde edilmiş, sistemin hangi sıcaklık ve/veya alan değerlerine kadar iki boyutlu kaldığı incelenmiştir. Benzeri hesaplamalar bir kuantum kuyusu için tekrar edilmiştir. Her iki durumda da buruşuk yüzey ve uzak safsızhk saçılmalarının elektron taşınım ve mobilite değerlerine etkisi özellikle incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Saçılma, kendi içinde uyumlu, Monte-Carlo, mobilite, kimyasal potansiyel.