Propiedades ópticas no lineales en anillos cuánticos de GaAs

Abstract

RESUMEN: Se estudian los efectos de la presión hidrostática, de un campo eléctrico externo y de la concentración de aluminio en anillos cuánticos de GaAs con diferentes geometrías sobre los niveles de energía del electrón y de las energías de enlace de una impureza donadora poco profunda. Además se calculan la absorción óptica intra-banda de orden lineal y no lineal y los cambios relativos del índice de refracción, se utiliza el método variacional y las aproximaciones de masa efectiva y de bandas parabólicas. Para los cálculos de las propiedades 'ópticas no lineales se han utilizado el método de la matriz densidad compacto y un método iterativo. Las energías de los estados 1s y 2s se calculan como una función de las geometrías de los anillos, la posición de la impureza y los agentes externos. Para la absorción óptica intra-banda y los cambios relativos del índice de refracción asociados con las transiciones entre el estado base y la primer estado excitado, se investigó su dependencia con la energía del fotón incidente, con diferentes valores de los agentes externos y la posición de la impureza. Los resultados muestran que la energía de enlace se comporta como una función creciente/decreciente de los radios interno/externo y de la presión hidrostática, el campo eléctrico y de la concentración de aluminio. En el caso de los coeficientes de absorción óptica intra-banda los resultados muestran un desplazamiento al azul y, o un desplazamiento hacia el rojo de los picos máximos que puede ser inducido como resultado de las influencias planteadas: La geometría del anillo cuántico correspondiente, la posición de la impureza y la presión hidrostático, el campo eléctrico y la concentración de aluminio.