Зміщувальні акустичні фонони в багатошарових арсенідних напівпровідникових наноструктурах

З використанням моделі пружного континууму отримані точні аналітичні розв’язки для рівнянь руху пружного середовища багатошарової резонансної тунельної наносистеми, що описують зміщувальні моди акустичних фононів. Отримано вирази, що задають компоненти тензора напружень, які виникають в досліджуваній наноструктурі, а також граничні умови для компонент вектора пружного зміщення та компонент тензора напружень. З використанням отриманих рівнянь руху для пружного середовища і граничних умов у пропонованій роботі для плоскої аресенідної напівпровідникової наноструктури розроблена теорія спектра і фононних мод для зміщувальних акустичних фононів. Показано, що спектр зміщувальних акустичних фононів досліджуваної наносистеми отримується з дисперсійного рівняння, що випливає з граничних умов застосуванням методу трансфер-матриці. Використовуючи умову ортогональності, отримані нормалізовані моди зсувних акустичних фононів. Для параметрів трибар’єрної наноструктури - активної зони квантового каскадного детектора - виконано розрахунок спектру акустичних фононів і його залежностей від хвильового вектора і геометричних параметрів наноструктури. Показано, що розраховані залежності спектра акустичних фононів від хвильового вектора утворюють три групи з граничними значеннями, рівними відповідним енергіям акустичних фононів в масивних кристалах. Також встановлено, що збільшення товщини внутрішнього бар'єра при постійних інших геометричних параметрах наносистеми призводить до стійкого зменшення значень енергій рівнів фононів. Розвинена теорія може бути застосованою для дослідження розсіяння електронних потоків на акустичних фононах в багатошарових резонансно-тунельних структурах.