การดูดกลืนแสงเชิงทฤษฎีของซิลิกอนรูพรุน (ปีที่ 1) : รายงานการวิจัย

• Main Authors: วิชิต ศรีตระกูล, เจษฎา สุขพิทักษ์
• Other Authors: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
• Format: Technical Report
• Language: Thai
• Published: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 2010
• Subjects: การดูดกลืนแสง; พอรัสซิลิกอน
• Online Access: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/11995
• Institution: Chulalongkorn University

ในงานวิจัยนี้ เราประสงค์ที่จะสำรวจการดูดกลืนแสงของซิลิกอนรูพรุนทางทฤษฎี วัสดุชนิดนี้มีศักยภาพสูงในการเรืองแสงในช่วงความยาวคลื่นที่มนุษย์สามารถมองเห็นได้ ความเข้าใจต่อวัสดุนี้ไม่แจ่มชัดและยังต้องสำรวจต่อไปอีก เราได้จำลองให้วัสดุนี้เป็นผลึกซิลิกอนสมบูรณ์ที่ประกอบด้วยช่องว่างจำนวนมากที่กระจายตัวแบบสุ่มอยู่ภายใน วัสดุนี้จึงถูกจำลองให้เป็นระบบไร้ระเบียบชนิดหนึ่ง โดยการใช้การประมาณแบบอิเล็กตรอนเดี่ยว วัสดุนี้จึงเป็นเหมือนกับอิเล็กตรอนตัวเดียวที่จมอยู่ในศักย์ยังผลหนึ่งที่รวมอันตรกิริยากับมวลอื่นๆ ในระบบ เราได้สมมุติให้ศักย์กระเจิงอันเกิดจากช่องว่างมีค่าเป็นลบ และสลายตัวแบบเกาส์เซียน นอกจากนี้ยังได้สมมุติให้ศักย์ที่จุดตรงกลางระหว่างตัวกระเจิงที่ใกล้กันมากที่สุด มีค่าเท่ากับค่าอัมปลิจูดของตัวกระเจิงเดี่ยว เราได้ใช้วิธีการรวมเส้นทางของฟายน์แมนมาหาความหนาแน่นของสภาวะอิเลคตรอน ของวัสดุชนิดนี้ งานส่วนนี้เกี่ยวข้องกับเทคนิคทางคณิตศาสตร์ที่ยากมากและคาดหวังว่าจะให้แล้วเสร็จในปีแรกของโครงการสองปี ปรากฏว่าเราได้สมการความหนาแน่นของสภาวะอิเลคตรอนของซิลิกอนรูพรุนที่จำลองขึ้นมา เราต้องทำการคำนวณทางตัวเลขต่อไปเพื่อประโยชน์ของการนำไปใช้ต่อไป งานส่วนนี้จะดำเนินต่อไปในปีที่สองพร้อมไปกับการคำนวณสัมประสิทธิ์ของการดูดกลืนแสง เราคาดหวังว่าจะได้ผลบางอย่างที่จะนำไปเปรียบเทียบกับการทำนายทางทฤษฎี หรือผลการทดลองที่หาได้ เพื่อที่จะได้เข้าใจวัสดุชนิดนี้ให้ดียิ่งขึ้น ผลต่างๆ จะแสดงในรายงานฉบับสมบูรณ์เมื่อสิ้นสุดโครงการในปีที่สองต่อไป