лр3
.docx
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана) |
ФАКУЛЬТЕТ |
ИУК «Информатика и управление»____________ |
КАФЕДРА |
ИУК1 «Проектирование и технология производства электронных приборов»_______ |
лабораторная работа № 3
«МОДЕЛИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОНА В ОДНОМЕРНОЙ КВАНТОВОЙ ЯМЕ СО СТЕНКАМИ КОНЕЧНОЙ ВЫСОТЫ»
ДИСЦИПЛИНА: «ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ»
Выполнил: студент гр. ИУК1-41Б |
_______________ (Прудников А.Ф.) (Подпись) |
|
_______________ ( Захаров Д. В. ) (Подпись) (Ф.И.О.)
|
Проверил: |
_______________ (_Шагаев В.В.__) |
(Подпись) (Ф.И.О.)
Дата сдачи (защиты):
Результаты сдачи (защиты):
- Балльная оценка:
- Оценка:
Калуга, 2021 г.
Лабораторная работа №3
Моделирование состояний электрона в одномерной квантовой яме со стенками конечной высоты
Цель: формирование навыков расчета энергетического спектра и волновой функции электрона в потенциальной яме.
Задачи: построить модель состояний электрона в одномерном потенциале с симметричной ямой.
Вариант № 7.
№ варианта |
х |
количество моноатомных слоёв в яме |
7 |
0,20 |
20 |
Результаты:
Рис.
1. График зависимости определителя,
полученного из уравнения Шрёдингера и
граничных условий, от энергии электрона
(
,
[эВ]), локализованного в потенциальной
яме.
Яма образована слоем GaAs,
заключенным между областями AlxGa1-xAs;
ширина ямы – 20
моноатомных слоёв
GaAs,
параметр замещения галлия –
.
Нули определителя соответствуют
стационарным состояниям электрона в
яме; уровни энергии имеют следующие
значения:
эВ,
эВ
Рис.
2. Графики потенциальной ямы, уровней
энергии и плотности вероятности
;
расчёт выполнен для уровней с энергиями
и
(z
– [м], уровни – [эВ])
Вывод: Cформировал навыки расчета энергетического спектра и волновой функции электрона в потенциальной яме. Построил графики зависимости определителя, полученного из уравнения Шрёдингера и графики потенциальной ямы, уровней энергии и плотности вероятности
Контрольные вопросы
Сформулируйте граничные условия для волновой функции в гетероструктуре.
Какой физический смысл имеет квадрат модуля волновой функции
?
Проинтегрировав это выражение в бесконечных пределах, получим вероятность того, что частица в момент времени t находится где-то в пространстве. При чём это событие достоверное и его вероятность должна быть равна 1.
Какой вид имеет условие нормировки волновой функции и почему?
Чем отличаются друг от друга координатные зависимости плотности вероятности в яме с конечной и бесконечной высотой стенок?