GaAs_(1-x)N_x混晶的喇曼散射研究

室温下采用背散射几何配置,在近共振条件下测量GaAs1-xNx混晶的喇曼散射谱.由于N原子的引入,导致类GaAs的LO1、TO1声子和类GaN的LO2声子线宽变大,禁戒的TO1声子变为喇曼活性;随着N组分的增加,TO1声子强度增大、LO1声子有红移的趋势、LO2声子有蓝移的趋势,根据它们随N组分x移动的速度推断出样品不存在应变效应.另外还讨论了布里渊区边界声子LA(L)与LO(L)、二级喇曼散射谱声子LO2、LO1 LA1(L)以及2LO1随N组分x增大的变化趋势.     

Ga_(1-x)Al_xAs晶体的2LO和LO_1+LO_2双声子共振喇曼散射

本文研究了Ga_1～xAlxAs晶体的LO、2LO和LO_1+LO_2声子的共振喇曼散射。为了选择带隙对固定激光线调谐的可能性,借助于禁带宽度随Ga_(1-x)AlxAs的组分x而变化以及半导体能带的温度效应来完成本测试工作。用Frohlich耦合机理解释了选择定则禁止的LO声子散射。2LO(Г)和LO_1+LO_2双声子共振喇曼散射都解释为Frohlich相互作用引起的重迭电子一单声子散射过程。测量结果得出室温时Gao.3Alo,7As的直接带隙E_0为2.43eV。     

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。     

氮化物抛物量子阱中电子-声子相互作用对极化子能量的影响

采用改进的LLP变分方法．研究氮化物抛物量子阱（GaN／Al0.3Ga0.7N）材料中的电子-声子相互作用．给出极化子基态能量、第一激发态到基态的跃迁能、不同支长波光学声子模对极化子基态能量的贡献随阱宽L的变化关系，在数值计算中考虑了氮化物（纤维锌矿）GaN和AlxGa1-xN构成的抛物量子阱材料中长波光学声子模的各向异性．结果表明，基态能量和跃迁能量随阱宽L的增大而减小。阱宽较小时．减小的速度比较快＋阱宽较大时．减小的速度比较慢．最后缓慢地接近GaN体材料中的三维值．在GaN／Al0.3Ga0.7N抛物量子阱中定域准LO声子对极化子能量的贡献比较大．阱宽较大（L=27nm）时约33meV，这一值比GaAs／Al0.2Ga0.7As抛物量子阱中的相应值（约3meV）大的多，并且定域准LO声子的贡献远远大于定域准TO声子的贡献．     

半导体量子点中磁极化子基态能修正的温度效应

采用Larsen方法研究了半导体量子点中磁极化子基态能量的温度效应．在有限温度下导出了磁场内半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互作用系统的基态能量及二级微扰能量修正．讨论了磁场、量子点尺寸以及温度对半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量影响．为了更清楚、直观地说明半导体量子点中磁极化子的性质，以GaAs半导体为例进行了数值计算，得到在强磁场的作用下半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子耦合系统的基态能量修正与磁场强度、量子点厚度及温度的关系曲线．结果表明：强磁场中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量修正随磁场强度的增加而增大，随量子点厚度的增加而减少，随温度的升高而增大。     

Ga_(1-x)Al_xAs半导体的T0声子形变势引起共振喇曼散射

研究了Ga_(1-x)、Al_xAs 半导体的TO_1和TO_2声子的共振喇曼散射。利用半导体带隙随温度变化,使它与固定激光线调谐,曲此完成共振散射实验。按准静态近似计算共振散射曲线,并从微观散射机制讨论共振曲线最大值偏移,较好地解释实验结果。从实验中求出x=0.71和x=0.61 两种样品的直接带隙E_0 分别为2.44 eV和2.31 eV。     

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.     

含三元合金缺陷层有限超晶格中的界面声子-极化激元模

采用转移矩阵方法,研究了含三元合金缺陷层(AlxGa1-xAs)有限超晶格(GaAs/AlAs)中的界面声子-极化激元模性质.结果表明,这种有限超晶格中的声子-极化激元模在剩余射线区[ωTO,ωLO ] 的分布依赖于缺陷层含Al的浓度x,部分类 GaAs(AlAs)声子-极化激元模随着浓度x的增加向低(高)频区移动.此外,而且还可以清晰地看到它们在局域模、表面模和扩展模之间的演变.还发现声子-极化激元模的分布随着组份层和缺陷层厚度的改变,其局域位置和特性发生显著变化.     

用喇曼光谱研究半导体带隙和合金组分

阐述了从喇曼光谱测量三元化合物半导体的双模频移和双模强度比率来确定含金组分。提出了由共振喇曼散射研究半导体的能带结构。实验观测了半导体 GaP在间接带隙(Γ_8?—Χ_(3c))附近的2TA和2TO双声子共振特性。实验表明共振喇曼散射可以测定半导体的直接带隙和间接带隙。     

流体静压力下磁场对半导体异质结中束缚极化子的影响

对GaAs/AlxGa1-xAs半导体异质结系统,引入实际异质结势,同时考虑体纵光学(LO)声子和两支界面光学(IO)声子的影响,采用变分法讨论了外界磁场和压力对束缚极化子的影响.利用改进的Lee-Low-Pines(LLP)中间耦合方法处理电子-声子和杂质-声子的相互作用,计算了束缚极化子结合能随压力、磁场强度、杂质位置的变化关系.结果表明,结合能和声子对结合能的贡献随压力和磁场强度的增加而增大.磁场对于IO声子和LO声子对结合能贡献的影响是非线性的,而压力对二者的影响均是近线性的,且磁场和压力对LO声子的作用更为显著.