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.     

三元混晶矩形量子线的表面光学声子模

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,研究了三元混晶矩形量子线系统的表面光学声子模.以AlxGa1-xAs和ZnxCd1-xSe为例,获得了表面光学声子模的色散关系以及表面光学声子模的频率随混晶组分和量子线结构的变化关系.结果表明:与二元晶体量子线不同,在三元混晶量子线系统中存在四支表面光学声子模,这四支表面光学声子模的频率曲线位于三元混晶的体纵、横光学声子的频率区间内,且其能量随混晶组分和量子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出来.     

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.     

ZnSe/ Zn_(1-x)Cd_xSe非对称双量子阱中电子声子相互作用(英文)

采用转移矩阵方法研究了 Zn Se/Zn1-x Cdx Se非对称双量子阱结构中界面光学 ( IO)声子模和电子 -IO声子相互作用哈密顿量 .发现 IO声子的色散关系和电子 -IO声子耦合强度是波矢的复杂函数 ,并且长波声子是主要的 .使用简化的相干势近似数值计算 Zn Se/Zn1-x Cdx Se非对称双量子阱结构 ,结果表明高频声子与 IO声子的相互作用较低频声子与 IO声子的相互作用强     

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.     

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.     

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.     

薄膜厚度对三元混晶四层系统的表面和界面声子极化激元的影响

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,研究了薄膜厚度对真空/极性二元晶体薄膜/极性三元混晶薄膜/半无限大极性二元半导体衬底构成的四层异质结系统的表面和界面声子极化激元的影响,以GaAs/Al0.4Ga0.6As四层异质结系统为例,获得了表面和界面声子极化激元模的频率随薄膜厚度的变化关系.结果表明:三元混晶四层异质结系统中存在七支表面和界面声子极化激元模,且当薄膜厚度发生变化时,只对位于其表面或界面处的极化激元模有影响,对其余的极化激元模几乎没有任何影响.     

流体静压力对Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N三角量子阱中磁极化子回旋频率与回旋质量的影响

运用Larsen的微扰方法,研究纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N三角量子阱与GaN/Al_xGa_(1-x)N方量子阱中磁极化子回旋频率与回旋质量随流体静压力、外磁场强度及组分的变化关系。在理论推导中,计入声子频率、介电常数、电子有效质量对压力P和坐标z的依赖性,并考虑其各向异性。结果显示,在外磁场强度不变的情况下,随着流体静压力的增加,在纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_(0.3)Ga_(0.7)N三角量子阱与GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N方量子阱中磁极化子回旋频率逐渐减小,回旋质量逐渐增大。在纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_(0.3)Ga_(0.7)N三角量子阱与GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N方量子阱(压力为定值)中,磁极化子回旋频率随外磁场强度的增大而增大;三角阱(方阱)中的磁极化子回旋质量随外磁场强度的增大逐渐增大。当组分作为变量时,随着组分的变化,Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N三角阱中磁极化子的回旋频率与回旋质量变化较大而GaN/Al_xGa_(1-x)N方阱中的变化较小。Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N三角量子阱中的磁极化子回旋频率比GaN/Al_xGa_(1-x)N方量子阱中的小,而三角量子阱中的磁极化子回旋质量比方量子阱中的大。     

GaAs/Al_xGa_(1-x)As和In_(1-x)Ga_xAs/GaSb_(1-y)As_y量子阱中激子的结合能

计算了GaAs/Al_xGa_(1-x)As和In_(1-x)Ga_xAs/GaSb_(1-y)As_y量子阱中激子的结合能,得到了结合能随阱宽和阱深的变化。结果表明,在这两类量子阱结构中激子结合能的变化规律有本质的不同。     

ZnSe／Zn1—xCdxSe非对称双量子阱中电子声子相互作用

采用转移矩阵方法研究了ZnSe/Zn1-xCdxSe非对称双量子阱结构中界而光学（IO）声子模和电子－IO声子相互作用哈密顿量，发现IO声子的色散关系和电子－IO声子耦合强度是波矢的复杂函数，并且长波声子是主要的，使用简化的相干势近似数值计算ZnSe/Zn1-xCdxSe非对称双量子阱结构，结果表明高频声子与IO声子的相互作用较低频声子与IO声子的相互作用强。     

量子方阱中的光学界面声子

本文在连续介电模型基础上，讨论了量子方阱中界面声子的问题，得到了光学声子模的电场分量和电位移分量，以及相应的色散关系     

三元混晶中的Wannier激子的有效哈密顿量和束缚能

本文研究了三元混晶A_xB_(1-x)C中的Wannier激子与LO-声子的作用,导出了有效哈密顿量,在x=0,x=1的极限下它能完全蜕化成相应的二元晶体的有效哈密顿量,在大半径的情况下,对弱束缚的Wannier激子的基态能,束缚能,激子半径等参量以Al_xGa_(1-x)As为例进行了计算.     

流体静压力对纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N三角量子阱中极化子效应的影响

研究了纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N三角量子阱和GaN/Al_xGa_(1-x)N方量子阱中流体静压力对极化子能量和电子-声子相互作用对极化子能量的贡献(极化子效应)的影响.给出极化子基态能量、跃迁能量以及极化子效应随流体静压力p和组分x的变化关系.理论计算中考虑了纤锌矿结构中介电常数、声子频率、电子有效质量等参数的各向异性和随压力p和坐标z的变化.结果显示,随着流体静压力的增加,纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_(0.3)Ga_(0.7)N三角量子阱和GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N方量子阱中极化子基态能量和跃迁能量缓慢减小.定域声子、半空间声子以及它们之和对基态能量的贡献随流体压力p的增加而逐渐增大,即极化子效应增大.随组分x的增加,在两种量子阱中极化子基态能量和跃迁能量逐渐增大.半空间声子对极化子基态能量的贡献随组分x的增加而降低,而定域声子对基态能量的贡献随组分x的增加而增加,它们之和对基态能量的贡献随组分x的增加而增大.纤锌矿Al_yGa_(1-y)N/Al_xGa_(1-x)N三角量子阱中极化子基态能量和跃迁能量以及极化子效应随流体静压力和组分的变化规律与GaN/Al_xGa_(1-x)N方量子阱结构中相应量的变化规律相似,但量值不同,前者中基态能量和跃迁能量以及极化子效应明显大于后者中相应值.     

纤锌矿GaN/Alx Ga1-xN量子阱中界面声子模对极化子能量的影响

采用Lee-Low-Pines变分法研究了纤锌矿GaN/AlxGa1-xN量子阱中极化子能量和电子-声子相互作用对极化子能量的影响.理论计算中考虑了定域体声子模和界面声子模的作用,同时考虑了它们的各向异性.给出极化子基态能量、第1激发态能量、跃迁能量(第1激发态到基态),以及电子-声子相互作用对能量的贡献随量子阱宽度和深度(组分)变化的数值结果.为了定性分析和对比还给出了闪锌矿量子阱中的相对应结果.计算结果表明:阱宽较小时界面声子对极化子能量的贡献大于定域声子,阱宽较大时界面声子的贡献小于定域声子.纤锌矿结构中声子对能量的贡献大于闪锌矿结构中的相应值.GaN/AlxGa1-xN量子阱中声子对能量的贡献比GaAs/AlxGa1-xAs量子阱中的相应值大得多,当阱宽为20nm时,电子-声子相互作用能分别约等于-35,-2.5 meV.     

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。     

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.