สัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของควอนตัมไวร์ทรงสามเหลี่ยม

Abstract

Optical properties in nanostructure are importantly and widely applied to electronic device. In this research, the absorption coefficients in triangular quantum wire with different cross sections were investigated. We solve the schrӧdinger equation to obtain the eigenenergies and eigenfunctions to calculate the absorption coefficients. We found that the absorption coefficients of the right triangular and equilateral triangular quantum wire with x-polarized light is equal to y-polarized light and exhibited redshift phenomenal when the quantum wire size is increasing due to decreasing value of eigenenergies. More importantly the absorption peaks of the core-shell equilateral triangular quantum wire are drastically increased when the core moved up. And the absorption peaks from forbidden transitions can occur when the core is not centered. Due to the electron distribution in order to avoid a potential barrier or the core of the structure. This optical property leads to significant opportunities in the design of novel optoelectronic devices such as polarized sensor.

คุณสมบัติทางแสงในโครงสร้างนาโนมีความสำคัญและใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในงานวิจัยนี้เราได้ศึกษาสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของเส้นลวดนาโนที่มีพื้นที่หน้าตัดเป็นรูปสามเหลี่ยมที่แตกต่างกัน เราใช้สมการชโรดิงเจอร์ในการหาพลังงานและฟังก์ชันคลื่นเพื่อใช้ในการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสง พบว่าค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงเมื่อแสงโพลาไรซ์ในแนวแกน x จะมีค่าเท่ากับแสงโพลาไรซ์ในแนวแกน y และแสดงพฤติกรรมแบบเรดชิฟท์ เมื่อขนาดของควอนตัมไวร์เพิ่มขึ้น เนื่องจากการลดลงของพลังงานทั้งในกรณีเส้นลวดนาโนที่มีพื้นที่หน้าตัดเป็นรูปสามเหลี่ยมมุมฉากและสามเหลี่ยมด้านเท่า ที่สำคัญไปกว่านั้นเราพบว่าจุดสูงสุดของค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงในเส้นลวดนาโนที่มีพื้นที่หน้าตัดเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าที่มีแกนกลางมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนเมื่อแกนกลางเลื่อนขึ้น และค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงที่ได้จากการเปลี่ยนแปลงสถานะที่ไม่สามารถเกิดขึ้นได้จะสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อแกนไม่ได้อยู่ตรงกลาง เนื่องจากอิเล็กตรอนจะพยายามกระจายตัวเพื่อหลีกเหลี่ยงบริเวณกำแพงศักย์หรือแกนของโครงสร้าง ซึ่งคุณสมบัติทางแสงนี้นำไปสู่โอกาสที่สำคัญในการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางแสงในอนาคต เช่น เซนเซอร์วัดทิศทางการโพลาไรซ์ของแสง