Ukrainian Journal of Physical Optics 
Home page
 
 

Other articles 

in this issue
Evolution of electron spectrum in symmetric two-barrier open nanostructure under the influence of strong electromagnetic field
Download this article

Tkach М. V. , Seti Ju. O. and Voitsekhivska О. M. 

Abstract. A theory of quasi-stationary spectrum of electrons interacting with electromagnetic field of arbitrary intensity in an open two-barrier resonance tunnel structure is de-veloped using exact solution of the complete Schrödinger equation. It is shown that, besides the quasi-stationary electronic states having usual resonance energies and widths, additional satellite quasi-stationary states appear in the spectrum, with their resonance energies located near the resonance energies of every of the quasi-stationary states at the distances being multiples of an energy fixed by the electro-magnetic field frequency. 

Keywords: quasi-stationary state, resonance tunnel structure, high-frequency electromagnetic field, permeability coefficient

PACS: 73.21.Fg, 73.63.Hs, 73.50.Fq, 78.67.De
UDC: 538.915, 544.174.2 
Ukr. J. Phys. Opt. 13 36-44
doi: 10.3116/16091833/13/1/36/2012
Received: 14.12.2011

Анотація. З використанням точного розв’язку повного рівняння Шредінгера розвинута теорія квазі-стаціонарних спектрів електронів, взаємодіючих з електромагнітним полем довільної інтенсивності  у відкритих, двох-бар’єрних, резонансних, тунельних структурах. Показано, що крім квазі-стаціонарних електронних станів, що володіють звичайною резонансною енергією і шириною у спектрах виникають додаткові  сателітні квазі-стаціонарні стани з резонансними енергіями, розташованими біля енергій кожного з квазі-стаціонарних станів на енергетичних відстанях, що визначаються помноженням частот електромагнітного поля.

 
REFERENCES
  1. Faist J, Capasso F, Sivco D L, Sirtori C, Hutchinson A L and Cho A Y, 1994. Quan-tum cascade laser. Science. 264: 553–556. DOI:10.1126/science.264.5158.553PMid:17732739
  2. Faist J, Capasso F and Sirtori C, 1995. Vertical transition quantum cascade laser with Bragg confined excited state. Appl. Phys. Lett. 66: 538–540. DOI:10.1063/1.114005
  3. Berger V, French patent No 0109754 (2001). 
  4. Hofstetter D, Beck M and Faist J, 2002. Quantum-cascade-laser structures as photodetectors. Appl. Phys. Lett. 81: 2683–2685. DOI:10.1063/1.1512954
  5. Elesin V F, 2005. High-frequency response of two-well nanostructure. JETP. 100: 116–125. DOI:10.1134/1.1866204
  6. Elesin V F and Kateev I Yu, 2008. High-frequency properties of double-well nanos-tructures. Semiconductors. 42: 571–575. DOI:10.1134/S106378260805014X
  7. Belyaeva I V, Golant E I and Pashkovskii A B, 1997. Resonant interaction of elec-trons with a high frequency electric field in two-barrier structures. Semiconductors. 31: 103–109. DOI:10.1134/1.1187090
  8. Pashkovskii A B, 2005. Parity and abrupt broadening of resonance levels in triple-barrier structures. JETP Lett. 82: 210–214. DOI:10.1134/1.2121816
  9. Tkach M V and Seti Yu O, 2010. Quasistationary electron states and the conductivity of a symmetric three-barrier resonance-tunnel structure. Ukr. J. Phys. 55: 798–807. 
  10. Golant E I and Pashkovskii A B, 1997. High quantum efficiency of intersubband transitions in coherent tunneling of electrons through asymmetric double-barrier structures. JETP. 85: 130–134. DOI:10.1134/1.558295
  11. Golant E I and Pashkovskii A B, 1999. Application restrictions for two-level models of the resonance interaction of electrons with an alternating electric field in two-barrier structures. Theor. Math. Phys. 120: 1094–1101. DOI:10.1007/BF02557416
  12. Pashkovskii A B, 2011. Splitting of the resonance levels of double-barrier structures in a high microwave electric field. JETP Lett. 93: 559–563. DOI:10.1134/S0021364011100109
(c) Ukrainian Journal of Physical Optics