三元混晶矩形量子阱线的界面光学声子模

运用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似,结合介电连续模型,研究了含三元混晶的矩形量子阱线系统的界面光学声子模.以GaAs/Al_xGa_(1-x)As和Zn_xCd_(1-x)Se/ZnSe为例,获得了界面光学声子模的色散关系以及界面光学声子模的频率随混晶组分和量子阱线结构的变化关系.结果表明:与二元晶体量子阱线系统和三元混晶单量子线不同,在三元混晶量子阱线系统中存在六支界面光学声子模,这六支界面光学声子模的频率曲线分别位于二元晶体和三元混晶的体纵、横光学声子之间的频率区间内,且其能量随混晶组分和量子阱线结构的变化而呈非线性变化,三元混晶的"单模"和"双模"性也在色散曲线中体现了出来.     

三元混晶矩形量子阱线的表面和界面光学声子模

运用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似,结合介电连续模型,研究了含三元混晶的矩形量子阱线的表面和界面光学声子模。以GaAs/Al_xGa_(1-x)As和Zn_xCd_(1-x)Se/ZnSe为例,获得了表面和界面光学声子模的色散关系以及表面和界面光学声子模的频率随混晶组分和量子阱线结构的变化关系。结果表明:与二元晶体量子阱线和三元混晶单量子线不同,在GaAs/Al_xGa_(1-x)As和Zn_xCd_(1-x)Se/ZnSe量子阱线中分别存在十支和八支表面和界面光学声子模,这些表面和界面光学声子模的频率曲线分别位于二元晶体和三元混晶的体纵、横光学声子之间的频率区间内,且其能量随混晶组分和量子阱线结构的变化呈非线性变化,三元混晶的"单模"和"双模"性也在色散曲线中体现了出来。     

三元混晶核壳量子点中的光学声子模

采用介电连续模型和改进的无规元素等位移模型研究了含三元混晶的球形核壳量子点中的光学声子模,选取GaAs/Al_xGa_(1-x)As和ZnS/Zn1-xCdxS两种球形异质结构进行了数值计算.结果表明,含双模型三元混晶的GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子点中存在五支界面/表面光学声子模,含单模型三元混晶的ZnS/Zn1-xCdxS量子点中存在三支界面/表面光学声子模,且两种结构中的界面/表面光学声子模频率随组分x呈现明显的非线性变化,当量子数l较小(l≤7)时,声子模的频率对混晶组分x和壳层厚度的依赖性较大.     

多层球形核壳量子点中光学振动模的三元混晶效应

考虑三元混晶的"单模"与"双模"性,利用介电连续模型和改进的无规元素等位移模型,研究了含三元混晶的多层球形核壳量子点中的光学声子模.选取InN/In_xGa_(1-x)N/InN和ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)/ZnSe两种核壳结构进行了数值计算,其中In_xGa_(1-x)N为单模型三元混晶,ZnS_xSe_(1-x)为双模型三元混晶,给出了两种结构中声子模频率随混晶组分、量子点尺寸以及角量子数的变化关系.结果表明,InN/In_xGa_(1-x)N/InN和ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)/ZnSe结构中分别存在着5支和7支界面/表面光学声子模,且均具有特殊的混晶效应,具体表现在各支声子模的频率对组分x有不同的依赖关系.当组分x0.8时,在ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)/ZnSe结构中,模6、7重合为一支.同时发现各支声子模的频率对内壳层厚度γ_1和较小的量子数l的依赖性较强.     

三元混晶三层薄膜系统的表面和界面声子极化激元

运用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似,结合电磁场的麦克斯韦方程和边界条件,研究了三元混晶三层薄膜系统的表面和界面声子极化激元.以Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族三元混晶三层薄膜系统为例,获得了表面和界面声子极化激元模的色散关系以及表面模和界面模的频率随三元混晶组分和薄膜厚度的变化关系.结果表明,由于表面和界面数量的增加,与三元混晶量子阱和双层薄膜系统不同,在Al_xGa_(1-x)As/GaAs/Al_xGa_(1-x)As和ZnSe/Zn_xCd_(1-x)Se/ZnSe三层薄膜系统中分别存在十支和八支表面和界面模,且三元混晶的组分和薄膜厚度变化时,表面和界面声子极化激元模的频率随之呈非线性变化,其色散曲线也很好地表征了三元混晶的"单模"和"双模"性.     

三元混晶三层系统的表面和界面声子极化激元

运用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似,结合电磁场的麦克斯韦方程和边界条件,研究了真空/极性三元混晶薄膜/极性二元半导体衬底三层系统的表面和界面声子极化激元,以AlxGa1-xAs/GaAs和ZnxCd1-xSe/ZnSe为例,获得了表面和界面声子极化激元模的色散关系以及表面和界面模的频率随混晶组分和薄膜厚度的变化关系.结果表明:与二元晶体三层系统以及三元混晶单层薄膜不同,在三元混晶三层异质结系统中存在五支表面和界面声子极化激元模,这五支表面和界面模的频率曲线位于二元晶体和三元混晶的体声子极化激元的禁带区间内,且其能量随混晶组分和薄膜厚度呈非线性变化,三元混晶的"单模"和"双模"性也在色散曲线中体现了出来.     

三元混晶薄膜的导波声子极化激元

采用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似，结合麦克斯韦方程组和边界条件，研究了局域于三元混晶薄膜内部的导波声子极化激元的色散关系和电场的空间分布，以及导波模的能量随三元混晶的组分和薄膜厚度的变化关系，并分析了导波模在实验上的可观测性。数值计算结果表明：在三元混晶薄膜系统中存在三组导波声子极化激元，每一组导波声子极化激元都是由许多支离散的导波模组成的，并分别位于由真空中光子的色散曲线和三元混晶体声子极化激元的色散曲线以及三元混晶的体纵、横光学声子的频率曲线围成的三个频率区间内。随着三元混晶组分的增大，其中两组导波模的能量非线性增大，而另外一组导波模的能量则非线性减小。此外，导波模中除了有一支模的频率随薄膜厚度几乎没有变化以外，其余导波模的频率则随薄膜厚度的增加非线性减小。     

纤锌矿结构混晶AlxGa1-xN中的光学声子和极化子

由于声子和极化子对纤锌矿结构混晶和由其组成的量子阱的物理性质存在重要影响,采用赝原胞模型法计算纤锌矿结构混晶中Γ点的光学声子频率与组分x的关系,运用微扰的方法计算纤锌矿结构混晶中极化子有效质量mi*和能量迁移Ei随组分x的变化关系.计算结果表明:纤锌矿结构混晶AlxGa1-xN中的LO声子和TO声子均表现为单模行为,极化子的有效质量mi*和能量迁移Ei随x的变化呈线性变化.     

纤锌矿氮化物三元混晶中的光学声子

在长波近似条件下,采用修正的无轨离子位移模型研究纤锌矿氮化物三元混晶中的光学声子模。并对纤锌矿三元混晶体AlxGa1-xN中的光学声子进行计算,结果表明光学声子的频率、振子强度、介电常数随组份x出现明显的线性变化,但当组分增加到一定程度又呈现明显的非线性变化。计算结果与紫外共振喇曼散射观测到A1(LO),A1(TO)一阶声子散射峰符合的较好。     

三元氮化物纤锌矿结构混晶In_xGa_(1-x)N中的光学声子

采用修正的无轨离子位移模型研究三元氮化物纤锌矿混晶中的光学声子模.用微扰法对系统的弗留里希耦合常数、混晶的介电常数和谐振子强度进行计算和讨论.结果表明,纤锌矿结构InxGa1-xN中的光学声子能量等物理量随组份x出现明显非线性变化,In与Ga原子之间的相互作用对混晶的性质有显著的影响.     

纤锌矿AlN/GaN/InN/GaN/AlN量子阱的界面和局域光学声子

基于介电连续模型和Loudon单轴模型,采用转移矩阵法讨论纤锌矿AlN/GaN/InN/GaN/AlN量子阱的界面和局域光学声子模.结果表明在GaN阱区引入InN纳米凹槽使纤锌矿AlN/GaN/AlN量子阱的光学声子发生较大变化.对给定波矢,在不同的频率范围内,存在两种界面光学声子模和两种局域光学声子模.声子色散关系和静电势分布表现出较AlN/GaN/AlN单量子阱更为复杂的形态.     

Shallow Impurity States in Ternary Mixed Crystals

利用微扰－变分法研究了极性三元混晶中束缚在浅库仑杂质中心的极化子．采用改进的无序元胞独立位移模型和有效声子模近似，计及电子和两支光学声子的相互作用，导出了极化子基态能量和束缚能量随组分变化的解析解，分析了声子屏蔽、质量重整化和自陷效应．对若干三元混晶的数值计算结果表明：声子屏蔽效应占主要作用；电子声子的相互作用减小了束缚极化子的束缚能．发现声子对束缚能的贡献随组分的变化是非单调的．讨论了有效声子模方法的有效性和适用范围     

有限深量子阱中电子迁移率的压力效应

考虑量子阱中局域类体光学声子模及界面光学声子模的影响,采用介电连续模型,运用力平衡方程研究GaAs/AlxGa1-xAs量子阱中声子模对电子迁移率影响随阱宽的变化关系及其压力效应.结果表明,在窄阱时迁移率主要受界面光学声子模的影响,随着阱宽的增加,局域类体光学声子模对迁移率的影响逐渐增加;两种声子模的散射作用均使电子迁移率随外加压力增加而减小,在窄阱时压力效应更加明显.     

三元混晶中的浅杂质态

利用微扰－变分法研究了极性三元混晶中束缚在浅库仑杂质中心的极化子。采用改进的无序元胞独立位移模型秀效声子模近似，计及电子和两支光学声子的相互作用，导出了极化子基态能量和束缚能量随组分变化的解析解，分析了声子屏蔽，质量重整化和自陷效应，对若干三元混晶的数值计算结果表明：声子屏蔽效应占主要作用；电子声子的相互作用减小了束缚极化子的束缚能。     

有限势垒量子阱中极化子结合能的压力效应

计入流体静压力效应,同时考虑量子阱中三类光学声子模(局域类体光学声子、半空间类体光学声子和界面光学声子模)对单电子基态能量的影响,采用变分法讨论GaAs/AlxGa1-xAs量子阱中自由极化子的结合能.得到了压力下三类光学声子模对极化子结合能影响随阱宽的变化关系.结果表明:极化子结合能随外加压力增加.     

AlN/GaN量子阱中光学声子所限制的电子迁移率

在介电连续模型和单轴模型的框架下,采用雷-丁平衡方程理论,考虑量子阱中界面光学声子模和局域体光学声子模的影响,分别计算了纤锌矿型和闪锌矿型AlN/GaN量子阱中电子平行于异质结界面方向的迁移率,给出迁移率随阱宽的变化关系,并讨论了结构各向异性效应对电子迁移率的影响.     

GaAS_xP_(1-x)混晶长波光学声子

本文用REI(random-element-isodisplacement)模型(随机元素等位移型),计算GaAS_XP_(1-x)混晶长波横光学声子频率。而且,在MREI(modified random—element—isodisplacement)模型基础上,利用纵模的经验关系,计算长波纵光学声子频率。计算结果给出的GaAS_XP_(1-X)混晶全组分X的光学声子频率理论曲线与实验值符合。     

体横光学声子双模性对纤锌矿Al_xGa_(1-x)N量子阱中光学声子的影响

本文采用介电连续模型讨论纤锌矿Alx Ga1?x N的体横光学(TO)声子双模性对其量子阱中光学声子的影响.首先,给出Alx Ga1?x N中TO声子的频率的二次多项式拟合公式,在组分x=0和x=1时,使TO声子频率可回归至GaN和AlN情形.进而,分析Alx Ga1?x N含频介电函数随组分的变化.结果显示TO声子频率的单模或双模性将影响单个或两个共振频率下的含频介电函数;最后,以AlN/Alx Ga1?x N/AlN量子阱为例,计算界面和局域光学声子色散关系和声子静电势的影响.结果表明,纤锌矿Alx Ga1?x N的TO声子双模性在量子阱光学声子以及相关的理论计算中是不可忽略的.     

三元混晶异质结构介面光学声子模

运用 无规元素孤立位移模型，研究了三元混晶构成的三层极性半导体之界面光学声子模。     

圆柱形量子线中的极化子效应

分别采用LLP变分方法和微扰方法研究了圆柱形自由量子线的极化子效应，在计算中考虑了类体纵光学声子模及表面声子模的贡献．结果显示表面声子模在量子线半径较小时产生强烈的极化子效应，而类体模的贡献则随量子线半径的增加速渐趋于三维体材料的结果．分析还发现，对于量子线、量子点等强受限体系，微扰方法得到的结果较量量变分方法的结果合理。