Sistemas de pocas partículas en nanohilos y superredes de nanohilos

Abstract

Dentro del marco de la aproximación de masa efectiva se realiza un estudio de la energía del estado base de donadoras (D0 y D-) y excitones (X) confinados en una superred de nanohilos cilíndricos de 1-xx1-yyGaAs/GaAlAs/GaAlAs. Haciendo uso de la aproximación adiabática y utilizando el Método de Dimensión Fractal (MDF), se reduce del esquema tridimensional a un problema unidimensional. Se utiliza el método de barrido trigonométrico para resolver numéricamente la ecuación diferencial unidimensional a la que se reduce el problema. Se analiza el comportamiento de la energía del estado base de cada sistema en función del radio del hilo, de los anchos de los pozos y las barreras, y de la concentración de aluminio en las barreras, así mismo como la dependencia de la energía en función de la posición de la impu-reza para el caso de las donadoras. También se analiza el comportamiento de la distribución de carga en cada uno de los sistemas. Para el caso particular de la donadora cargada negati-vamente D- se trabaja con el método variacional antes enunciado, sin embargo se usan fun-ciones de prueba tipo Hylleraas para se calcula la energía del estado base. Para complementar el trabajo, se analiza el comportamiento de una donadora neutra D0 en un nanohilo de 1-xxGaAs/GaAlAs con sección transversal circular y perfil periódicamente variable, con el fin de comprender las similitudes que llegan a tener estas heteroestructuras con las superredes de nanohilos las cuales son el tema fundamental del trabajo. Para mostrar la efectividad de los métodos utilizados se analizan las propiedades de las estructuras en los casos límites de su conformación geométrica, para modelos ampliamente conocidos en la literatura científica.