Внесок двофотонних електронних переходів у формування активної динамічної провідності трибар’єрних резонансно-тунельних структур із постійним електричним полем

Abstract

У наближеннi ефективних мас та прямокутних потенцiальних ям i бар’єрiв для електрона, з використанням знайдених розв’язкiв повного рiвняння Шредiнгера, розвинена теорiя активної динамiчної провiдностi трибар’єрної резонансно-тунельної структури з прикладеним постiйним поздовжнiм електричним полем у слабкому електромагнiтному полi з урахуванням внеску лазерних одно- та двофотонних електронних переходiв з рiзними частотами. Показано, що для лазерних електронних переходiв величина внеску двофотонних переходiв у формування загальної величини активної динамiчної провiдностi в лазерних переходах не бiльша за 38%. Встановлено геометричнi конфiгурацiї резонансно-тунельної структури, для яких за рахунок двофотонних лазерних електронних переходiв отримується зростання iнтенсивностi лазерного випромiнювання.

The theory of active dynamic conductivity in a three-barrier resonance tunneling structure subjected to the combined action of a weak electromagnetic field and a longitudinal dc electric field is developed with regard for the contribution of laser-induced one- and two-photon electronic transitions with different frequencies. For this purpose, the full Schrödinger equation is solved in the effective mass approximation and with the use of the model of rectangular potential wells and barriers for an electron. The maximum contribution of two-photon transitions to the formation of the total active dynamic conductivity in laser-induced transitions is shown not to exceed 38%. Geometric configurations of the resonance tunneling structure, for which the laser radiation intensity increases due to laser-induced two-photon electronic transitions, are determined.

В приближении эффективных масс и прямоугольных потенциальных ям и барьеров для электрона, с использованием найденных решений полного уравнения Шрединге- ра, развита теория активной динамической проводимости трехбарьерной резонансно-туннельной структуры с приложенным постоянным продольным электрическим полем в слабом электромагнитном поле с учетом вклада лазерных одно- и двухфотонных электронных переходов с разными частотами. Показано, что для лазерных электронных переходов величина вклада двухфотонных переходов в формирование общей величины активной динамической проводимости в лазерных переходах не больше 38%. Установлены геометрические конфигурации резонансно-туннельной структуры, для которых за счет двухфотонных лазерных электронных переходов получается увеличение интенсивности лазерного излучения.