Luận văn Thạc sĩ Khoa học vật chất: Năng lượng exciton trong bán dẫn đơn lớp WS2 với sự có mặt của từ trường và thế màn chắn Cudazzo hiệu chỉnh

Mục tiêu của đề tài "Năng lượng exciton trong bán dẫn đơn lớp WS2 với sự có mặt của từ trường và thế màn chắn Cudazzo hiệu chỉnh" là sử dụng phương pháp toán tử FK tính toán năng lượng exciton trong bán dẫn đơn lớp WS2 trong từ trường có xét đến thế màn chắn Cudazzo hiệu chỉnh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học vật chất: Năng lượng exciton trong bán dẫn đơn lớp WS2 với sự có mặt của từ trường và thế màn chắn Cudazzo hiệu chỉnh BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Hữu Phước NĂNG LƯỢNG EXCITON TRONGBÁN DẪN ĐƠN LỚP WS2 VỚI SỰ CÓ MẶT CỦA TỪ TRƯỜNG VÀ THẾ MÀN CHẮN CUDAZZO HIỆU CHỈNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Thành phố Hồ Chí Minh – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Hữu Phước NĂNG LƯỢNG EXCITON TRONGBÁN DẪN ĐƠN LỚP WS2 VỚI SỰ CÓ MẶT CỦA TỪ TRƯỜNG VÀ THẾ MÀN CHẮN CUDAZZO HIỆU CHỈNHChuyên ngành : Vật lý nguyên tửMã số : 8440106 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. HOÀNG ĐỖ NGỌC TRẦM Thành phố Hồ Chí Minh – 2018 LỜI CAM ĐOAN Chúng tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàntrung thực và chưa được sử dụng trong bất cứ công trình nào dưới tên tác giả khác.Mọi số liệu đối chiếu, hình vẽ minh họa, ... được sử dụng trong luận văn đều đượctrích dẫn đầy đủ trong phần tài liệu tham khảo của luận văn. Tác giả Nguyễn Hữu Phước LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân, trongsuốt thời gian qua tôi luôn nhận được sự tận tình giúp đỡ và hướng dẫn từ các thầycô, gia đình, bạn bè. Trước hết, tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn TS. HoàngĐỗ Ngọc Trầm. Cô đã luôn quan tâm, nhiệt tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợinhất để giúp tôi hoàn thành luận văn. Bên cạnh đó, tôi xin cảm ơn tất cả các thầy, cô ở khoa Vật lý, Trường Đại họcSư Phạm Tp. HCM đã truyền thụ những kiến thức khoa học, giúp đỡ, giải đáp thắcmắc trong suốt quá trình tôi tham gia học tập và thực hiện luận văn. Tôi xin cảm ơn các thầy, cô tại phòng Vật lý tính toán, Trường Đại học Sưphạm Tp. HCM đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giải đáp thắc mắc và giúp đỡ để tôitập trung cho luận văn. Xin cảm ơn bạn Trần Đình Bảo Trân học viên cao học trường Đại học Khoahọc Tự nhiên Tp. HCM giúp đỡ và hỗ trợ tôi trong thời gian thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn Phòng Sau đại học – Trường Đại học Sư phạm Tp.HCM đã tận tình tạo điều kiện, hỗ trợ trong quá trình học tập và làm luận văn. MỤC LỤCLời cam đoanLời cảm ơnMục lụcDanh mục các bảngDanh mục các hình vẽ, đồ thịMỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1Chương 1. TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................ 7 1.1. Exciton ............................................................................................................. 7 1.1.1. Tổng quan về exciton ................................................................................ 7 1.1.2. Các mô hình exciton và những thành tựu ................................................. 9 1.1.3. Phân loại và tính chất .............................................................................. 10 1.1.4. Phổ năng lượng exciton .......................................................................... 12 1.2. Transition metal dichalcogenides – TMDs.................................................... 13 1.2.1. Tổng quan về TMDs ............................................................................... 14 1.2.2. Bán dẫn đơn lớp TMDs ........................................................................... 15 1.2.3. Ứng dụng TMDs ..................................................................................... 17 1.3. Phương pháp toán tử FK................................................................................ 19Chương 2. THẾ MÀN CHẮN CUDAZZO HIỆU CHỈNH VÀ BÀI TOÁN EXCITON HAI CHIỀU TRONG TỪ TRƯỜNG............................ 24 2.1. Thế màn chắn Cudazzo hiệu chỉnh ................................................................ 24 2.2. Phép biến đổi Levi-Civita .............................................................................. 28 2.3. Phương pháp toán tử FK và bài toán exciton trong từ trường ....................... 31 2.3.1. Tính toán đại số ....................................................................................... 31 2.3.2. Tính toán giải tích ................................................................................... 34 2.3.3. Yếu tố ma trận cho bài toán exciton hai chiều trong từ trường .............. 36Chương 3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ..................................................................... 42 3.1. Xác định khoảng cách chắn r0 ....................................................................... 42 3.2. Năng lượng liên kết exciton trong WS2 trong từ trường ............................... 44 3.3. Tham số c trong thế màn chắn Cudazzo hiệu chỉnh ..................................... 46KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI.............................................. 49TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 51PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNGBảng 3.1. Khối lượng của electron và lỗ trống ở một số vật liệu khác nhau thuộc dòng TMDs [71] ......................................................................... 42Bảng 3.2. Khoảng cách chắn r0 , năng lượng liên kết exciton (B = 0 T) ứng với giá trị tham số c = 0.01 của một số vật liệu thuộc dòng TMDs ........... 43Bảng 3.3. Năng lượng ...