Partiendo de una estructura compuesta de dos pozos cuánticos cónicos (CQDs) verticalmente acoplados de GaAs rodeados de AlxGa1-xAs en una concentración de 0,3, se estudia en primer lugar como las dimensiones del sistema causan un cambio en el confinamiento, para esto se varía la altura del pozo cuántico superior y se encuentra la óptima para trabajar, con esto definido, se evalúan los efectos de la presión hidrostática (entre 0 GPa y 3 GPa) y la temperatura (entre 0 K y 300 K) en la masa efectiva, el ancho de banda prohibida (Gap), la constante dieléctrica y su impacto sobre las autoenergías y autofunciones del sistema. Además, se evalúan los efectos al incluir la presencia de una impureza en la estructura ubicada en el pozo cuántico inferior. Haciendo uso del método de elementos finitos, se evidencian variaciones en las energías y funciones de onda del sistema, las cuales se deben a la alteración de la masa efectiva y de la nueva energía potencial. Analizando el comportamiento de la energía de enlace se nota un cambio en la constante dieléctrica cuando el sistema se encuentra sometido a una temperatura alrededor de 200 K debido a que sobre este valor el Gap pasa de ser directo a ser indirecto. Finalmente, la presencia de la impureza en el sistema genera un potencial adicional, en consecuencia, las energías en la estructura disminuyen bajo los efectos evaluados, haciendo cambios más contundentes en las funciones de onda y energías debido a este potencial.
Vertically coupled quantum dots have emerged as promising structures for various applications such as single photon sources, entangled quantum pairs, quantum computation, and quantum cryptography. We start with a structure composed of two vertically coupled GaAs conical quantum dots surrounded by AlxGa1−x, and the effects of the applied electric and magnetic fields on the energies are evaluated using the finite element method. In addition, the effects are evaluated by including the presence of a shallow-donor impurity. The electron binding energy behavior is analyzed, and the effects on the photoionization cross-section are studied. Calculations are carried out in the effective mass and parabolic conduction band approximations. Our results show a notable dependence on the electric and magnetic fields applied to the photoionization cross-section. In general, it has been observed that both the electric and magnetic fields are useful parameters for inducing blueshifts of the resonant photoionization cross-section structure, which is accompanied by a drop in its magnitude.
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