Polaron density of states of AlAs/GaAs/AlAs and PbS/PbTe/PbS type quantum well

Abstract

Polaron energy spectrum of AlAs/GaAs/AlAs and PbS/PbTe/PbS quasi two-dimensional heterostructure as a function of the wave-vector is investigated based on the adiabatic approximation and the Ritz variational technique. The electron interaction with confined, interface and half-space phonons is taken into account. A comparative analysis of the polaron energy spectrum in heterostructures with a finite and infinite breakdown of energy bands at the interface is performed by means of the Li-Lou-Pines variational method. The polaron density of states dependence as a function of energies with the values less than phonon energies is studied. The contribution of each phonon branch to the density of states is determined. A comparative analysis is made for two AlAs/GaAs/AlAs and PbS/PbTe/PbS heterostructures.

На основi адiабатичного наближення та варiацiйного методу Рiтца дослiджено енергетичний спектр полярона квазiдвовимiрної гетеросистеми AlAs/GaAs/AlAs та PbTe/PbS/PbTe в залежностi вiд хвильового вектора. Враховано взаємодiю електрона як з обмеженими, так i з поверхневими та напiвобмеженими фононами. Використовуючи варiацiйний метод Лi-Лоу-Пайнса, зроблено порiвняльний аналiз енергетичного спектру полярона у гетероструктурах iз скiнченним та нескiнченним розривом енергетичних зон на межi подiлу. Дослiджено залежнiсть густини станiв поляронiв вiд енергiї в областi енергiй, менших за енергiю фононiв. Визначено внесок у густину станiв кожної з фононних вiток. Проведено порiвняльний аналiз для двох гетероструктур AlAs/GaAs/AlAs та PbTe/PbS/PbTe.