Si—nipi超晶格亚带结构的研究

本文采用各项异性有效质量近似,加入局域密度泛函近似下的交换关联项,自治地计算了Si—nipi在室温时亚带结构随自由载流子浓度的变化规律.结果表明,超晶格的有效带隙随自由载流子浓度的增加而变宽.这个结论与绝对零度时是一致的.     

Si—nipi超晶格电子结构温度效应的研究

我们计算了电子结构和其它的物理参数,对温度是很好地自洽的。用各向异性有效质量及局域密度泛函近似为框架,我们发现对电子亚带和有效带能隙的影响是明显的。     

应变层超晶格（ZnSe）n／（ZnS）m的亚带结构

本文讨论了应变对越晶格（ＺｎＳｅ）＿ｎ／（ＺｎＳ）＿ｍ在Ｔ点带边结构的影响，计算了带偏移：并在双量子阱近似下，用有效质量近似方法计算了应变层超晶格（ＺｎＳｅ）＿ｎ／（ＺｎＳ）＿ｍ的亚带结构。     

应变层超晶格（CdTe）n／（ZnTe）m的带偏移与亚带结构

本文由形变势理论研究了应变对超晶格（ＣｄＴｅ）ｎ／（ＺｎＴｅ）ｍГ点带边的影响计算了带偏移。在有效质量近似下，计算了对称的双量子阱中的亚带结构随阱宽与垒宽的变化规律及电子和空穴的几率密度分布。     

饱和非线性超晶格中带隙孤子的特性研究

利用光谱重构法求解了聚焦饱和非线性超晶格半无穷带隙中的基模孤子,并研究了饱和程度和超晶格势场的相对强度对孤子的功率、稳定性的影响。研究结果表明：对于给定相对强度的超晶格势场,当饱和程度较低时,孤子在高功率区域不稳定,并且孤子的稳定范围随着饱和程度的增大而变宽;当饱和程度较高时,孤子功率随传播常数增大快速增大,但孤子是稳定的。此外,对于给定的低饱和程度,孤子的稳定范围随着超晶格中低频格子相对强度的增大而变宽。     

Si/SiO_2和Si/SiN_x/SiO_2超晶格的能带结构

利用Kronig-Penney模型从理论上计算了Si/SiO2和Si/SiNx/SiO2多层膜结构中量子阱的能带结构,进一步分析了各亚层薄膜厚度对能带结构和有效质量的影响.结果发现,适当减少亚层的厚度都能使得纳米Si薄膜的带隙发生明显宽化.在Si/SiO2超晶格中,Si量子阱层带隙能量随着Si层厚度的变化符合EPL(eV)=1.6+0.7/d2关系,与我们的计算结果十分吻合.在Si/SiNx/SiO2超晶格系统中,可以通过控制各亚层厚度,尤其是Si和SiNx层厚度,均能够有效地控制发光.     

掺杂超晶格电子结构的模型研究

本文利用两种极限下的模型近似,详细描述了沿(100)、(110)和(111)方向调制生长的Si—nipi掺杂超晶格中低亚带结构和费米能级的情况。给出了(?)(-(?))》(?)和(?)(-(?))《(?)的假设(?).这类材料的电子和空穴亚带能量随掺杂浓度、掺杂层厚度及自由载流子浓度变化的普遍规律.并将两种模型下的结果进行了深入比较。     

超晶格结构与特性

本文简要论述了半导体超晶格的分类、结构特性、能带结构与光电特性，以及它们的发展与应用。     

Si/SiO2和Si/SiNx /SiO2超晶格的能带结构

利用Kronig-Penney模型从理论上计算了Si/SiO₂和Si/SiN_x/SiO₂多层膜结构中量子阱的能带结构, 进一步分析了各亚层薄膜厚度对能带结构和有效质量的影响.结果发现, 适当减少亚层的厚度都能使得纳米Si薄膜的带隙发生明显宽化. 在Si/SiO₂超晶格中, Si量子阱层带隙能量随着Si层厚度的变化符合E_PL(eV)=1.6+0.7/d²关系, 与我们的计算结果十分吻合. 在Si/SiN_x/SiO₂超晶格系统中, 可以通过控制各亚层厚度, 尤其是Si和SiN_x层厚度, 均能够有效地控制发光.     

(ZnSe)_n/(ZnS)_m应变层超晶格的光吸收系数

用L-K有效质量理论研究［001］方向生长的（Znse）n／（ZnS）m应变层超晶格的电子结构和光吸收系数．结果表明,光吸收系数与附宽和垒厚有关．     

Au/(Si/SiO_2超晶格)/p型Si结构的可见电致发光研究

采用磁控溅射技术制备了 Si/ Si O2 超晶格薄膜 ,在正向偏压大于 4 V即可观测到了来自Au/ ( Si/ Si O2 超晶格 ) / p - Si结构在室温下的可见电致发光 .认为光发射主要来自于 Si O2 层中的发光中心上的复合发光 ,对实验结果进行了解释 .     

掠入射荧光XAFS研究(Ge4/Si4)5/Si(001)超晶格的结构

本文用掠入射荧光XAFS研究(Ge4/Si4)5/Si(001)形变超晶格的局域结构.超晶格中的Ge-Ge和Ge-Si第一配位键长分别为RGe-Ge=0.243 nm和RGe-Si=0.238 nm,与晶态Ge(RGe-Ge=0.245 nm)和共价Ge-Si键长RGe-Si=0.240 nm相比,其配位键长缩短了0.002 nm,表明Ge原子周围的晶格产生了扭曲,Ge-Ge配位数为1.8和Ge-Si配位数为2.2显然偏离了理论的配位数Ge-Ge为3和Ge-Si配位数为1.我们提出Ge和Si原子的位置交换模型来解释(Ge4/Si4)5超晶格的界面结构.     

三角晶格光子晶体第一带隙特性研究

光子晶体的带隙特性对于电磁传输器件设计具有重要意义.基于电磁波传输理论,应用MATLAB数值模拟了五种半导体材料SIC、Si、Ge、InSb和HgTe构成二维圆柱三角晶格光子晶体TM模第一带隙特性,研究得到不同填充率条件下,介电常数较大的可形成较宽带隙,第一带隙上下边界频率都上移,第一代带隙宽度也随着填充率的增加而增加.研究结论为光子晶体器件制作提供参考.     

一维组分超晶格量子阱的能带结构及其透射谱特征

电子在组分超晶格中的运动问题等效于电子在一维方形势阱中的运动问题。由于电子所经受的相互作用势是一维周期势,情况与K-P模型类似。利用转移矩阵方法对理想情况下超晶格量子阱的能带结构和透射谱特征进行了研究,而且对非理想情况下的透射谱进行了分析,结果表明系统存在局域态。     

超晶格量子阱中束缚态的能级结构

超晶格是指由两种不同晶体材料交替生长的具有周期性结构的多层薄膜,两种材料的"势垒-势阱"结构就是量子阱.通过使用理想的无限深势阱模型和三角势阱模型,讨论了超晶格中单量子阱束缚态的能级结构和态密度,得到了体系的本征能量与本征函数的表达式.沿超晶格生长方向能量量子化,量子化能量构成了一系列子能带(微带),体系电子态密度与能量无关.     

不同形状介质柱体结构二维三角晶格光子晶体的完全带隙

利用时域有限差分方法,理论研究了二维三角晶格光子晶体的完全带隙.通过计算由各种形状锗柱排列在空气中组成的三角晶格光子晶体的能带结构,发现对于空心三角形锗柱排列在空气中组成的晶体结构,存在一个宽度为0.098(2πc/a)的完全禁带,该宽度达到了禁带中心频率的19.8%.并且系统讨论了不同结构参数对于完全禁带宽度的影响.