Propiedades eléctricas de una impureza donadora confinada en dos puntos cuánticos acoplados lateralmente de GaAs/AlGaAs

Abstract

Se estudian las propiedades eléctricas de un electrón y una donadora confinados en dos puntos cuánticos acoplados lateralmente, en la presencia de un campo eléctrico uniforme, en el marco de la aproximación de masa efectiva y utilizando el método de elementos finitos. Esta estructura presenta un análogo de moléculas diatómicas homo- y hetero-nucleares. Se calcula el espectro de energía y las funciones de onda para diferentes distancias entre los puntos cuánticos, sus tamaños, las posiciones de la impureza, grados de asimetría de la estructura y las intensidades del campo eléctrico externo. Se presenta un análisis detallado de las modificaciones de los orbitales moleculares de los diferentes factores que favorecen o atenúan el acoplamiento cuántico entre los puntos. Resultados obtenidos evidencian la formación de estados moleculares en un sistema constituido por dos puntos cuánticos, tanto para un electrón como para una impureza donadora, y, en adición, revelan cómo el nivel de acople entre los puntos puede ser modulado por la posición de la impureza, la separación entre los puntos, el grado de asimetría de la estructura y la aplicación de un campo eléctrico externo. Además, se ha demostrado la posibilidad de inducir, mediante la aplicación de un campo eléctrico, una polarizabilidad eléctrica gigante en una impureza donadora confinada en puntos cuánticos acoplados lateralmente.