Electric-field effects in semiconductor quantum wells

电场 物理 量子隧道 凝聚态物理 欧米茄 基态 量子阱 斯塔克效应 原子物理学 量子力学 激光器
作者
Witold Trzeciakowski,Massimo Gurioli
出处
期刊:Physical review 卷期号:44 (8): 3880-3890 被引量:42
标识
DOI:10.1103/physrevb.44.3880
摘要

In the presence of an electric field the energy spectrum of a quantum well becomes continuous, with bound states transforming into resonances, but also with strong modifications in the above-barrier region. Analyzing the density of states (DOS) of the system, we find modulated oscillations of this quantity due to interference of the waves reflected from the well boundaries and from the slope of the electric-field potential. We show that these oscillations in DOS are related to the Fowler-Nordheim resonances in transmission through a double-barrier tunneling structure. We also calculate the absorption \ensuremath{\alpha}(\ensuremath{\Elzxh}\ensuremath{\omega}) from the ground state in the well to the energy continuum above the barriers. We find a pronounced electric-field effect on \ensuremath{\alpha}(\ensuremath{\Elzxh}\ensuremath{\omega}); the slowly varying curve for zero field transforms into a series of sharp peaks. The observation of these peaks requires narrow wells, wide barriers, and moderate electric fields. It would allow for the determination of important parameters like band offset or the value of the internal electric field.
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