Harici elektrik ve manyetik alan altında basamak şekilli kuantum tellerinin elektronik ve optik özellikleri
Electronic and optical properties of step-like quantum wires under an external electric and magnetic fields
- Tez No: 999018
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BEHÇET ÖZGÜR ALAYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Kuantum teli, Quantum wire
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Savunma Sanayi Teknoloji ve Stratejileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, GaAs tabanlı basamak benzeri kuantum tel yapılarının elektronik ve optik özellikleri kuramsal olarak incelenmiştir. Çalışmanın temel amacı, düşük boyutlu yarıiletken yapılarda yapısal parametreler ile elektrik ve manyetik alanların enerji düzeyleri, dalga fonksiyonu davranışı ve optik özellikler üzerindeki etkilerini ortaya koyarak ayarlanabilir optoelektronik düşük boyutlu bir hetero yapı elde etmektir. Bu kapsamda, iç bölge uzunluğunun ve dış alanların etkileri sistematik biçimde ele alınmıştır. Elektronların kuantum davranışı, etkin kütle yaklaşımı altında zamandan bağımsız Schrödinger denklemi kullanılarak modellenmiş; enerji düzeyleri ve dalga fonksiyonları nümerik yöntemlerle hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar yardımıyla ilk dört bağlı duruma ait optik geçişler incelenmiş, doğrusal ve doğrusal olmayan soğurma katsayıları ile kırılma indisi değişimleri belirlenmiştir. Hesaplanan geçiş enerjilerinin yaklaşık 20 meV mertebesinde olması, bu yapıların yaklaşık 60 μm (≈62000 nm) dalga boyuna karşılık gelen Uzak Kızılötesi (FIR) / Terahertz (THz) spektral bölgesinde çalışabileceğini göstermektedir. Sayısal bulgular, iç bölge uzunluğunun artmasıyla enerji düzeylerinin azaldığını ve optik spektrumların daha düşük enerji bölgelerine kaydığını göstermektedir. Elektrik alanın özellikle yüksek enerjili geçişlerde optik özellikler üzerinde etkili bir kontrol sağladığı, manyetik alanın ise daha sınırlı fakat düzenli enerji kaymalarına yol açtığı belirlenmiştir. Bu sonuçlar, basamak benzeri kuantum tel yapılarının ileri optoelektronik aygıt uygulamaları için önemli bir potansiyele sahip olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the electronic and optical properties of step-like quantum wire structures based on GaAs are theoretically investigated. The main objective of the study is to reveal the effects of structural parameters and applied electric and magnetic fields on energy levels, wave function behavior, and optical properties in low-dimensional semiconductor systems, thereby achieving tunable optoelectronic properties. Within this scope, the influences of the inner region length and external fields are systematically examined. The quantum behavior of electrons is modeled using the time-independent Schrödinger equation within the effective mass approximation, and the energy levels and wave functions are obtained through numerical methods. Based on these results, optical transitions corresponding to the first four bound states are analyzed, and linear and nonlinear absorption coefficients together with refractive index changes are determined. The calculated transition energies around 20 meV correspond to wavelengths of approximately 60 μm (≈62000 nm), indicating that the proposed structures operate in the Far-Infrared (FIR) / Terahertz (THz) spectral region. The numerical findings indicate that increasing the inner region length leads to a decrease in energy levels and a shift of optical spectra toward lower energy regions. It is found that the electric field provides effective control over optical properties, particularly for higher-energy transitions, while the magnetic field causes more limited but systematic energy shifts. These results demonstrate that step-like quantum wire structures possess significant potential for advanced optoelectronic device applications.
Benzer Tezler
- Implantable sub-cm wireless resonators for MRI: From circuit theory to medical imaging
MRG için implant edilebilir kablosuz cm-altı çınlaçlar: Devre teorisinden tıbbi görüntülemeye
SAYIM GÖKYAR
Doktora
İngilizce
2017
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- A numerical approach for plasma based flow control
Plazma ile akış kontrolü için sayısal bir yaklaşım
REŞİT KAYHAN ATA
Doktora
İngilizce
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ŞAHİN
- Design and fabrication of magnetically actuated cell sorter
Manyetik olarak kontrol edilebilen hücre siniflandirici tasarimi ve üretimi
MERVE GÜLLE
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET CAN ERTEN
- Low temperature electrical and magnetic characterization of superconducting-ferromagnetic thin films deposited by various physical vapor deposition techniques
Fiziksel buhar biriktirme teknikleri ile üretilen süperiletken-ferromanyetik ince-filmlerin düşük-sıcaklıkta elektriksel ve manyetik karakterizasyonu
ERHAN ONGUN
Doktora
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiMelikşah ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ ESAD ÖZMETİN
- Trakya bölgesi iletim sisteminde kısa devre arıza akımlarının bara ayırma yöntemiyle sınırlandırılması ve kısıtlılık durumları için sistem gelişiminin incelenmesi
Limitation of short circuit fault current in the transmission system in Thrace region with the bus separation method and investigation of system development for contingency conditions
MEHMET SIDIK YAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SUAT İLHAN