三元混晶AxB1—xC中强束缚极化子的能量

目前人们广泛地研究超晶格和量子阱结构,这种研究在理论上和实验上以及高技术产业方面发挥着很大的作用.在超晶格和量子阱结构中.三元混晶材料得到了广泛的应用.所以,研究三元混晶材料的物理性质,对进一步研究超晶格和量子阱在高速数字运算和高频微波等器件中的应用.有着深远的意义和用途.我们讨论的对象是三元混晶中的束缚极化子,根据文献束缚极化子的哈密顿可写为其中以上各式中,a_k~ (a_k),b_q~ (b_q)分别是两支LO声子的产生(湮灭)算符.ω_(1L),ω_(2L)和α_1,α_2分别是两支LO声子的频率和耦合常数,这四个量与组分x的关系参看文献.ε_(10),ε_(20)和m_(AC),m_(DC)分别是二元晶体AC,BC中的静态介电常数和电子带质量,m和ε_0分别是三元混晶中电子带质量和静态介电常数,V     

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。     

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。     

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.     

量子阱中束缚极化子基态结合能

用变分法研究量子阱中定域体声子和界面声子对束缚极化子基态能量和结合能的影响，给出了束缚极化子基态结合能随阱宽变化的数值结果．研究发现，当阱宽比较小时，界面声子对结合能的贡献较大，而阱宽较大时，体声子对结合能的贡献较大．总的结合能随阱宽的增大而减小．     

纤锌矿GaN／A1N量子阱中束缚极化子能量

采用改进的Lee-Low-Pines（LLP）变分方法,处理纤锌矿GaN／A1N量子阱材料中电子与受限长波光学声子的相互作用,给出束缚极化子基态能量和结合能随量子阱宽度L的变化关系．在数值计算中考虑了纤锌矿GaN和A1N构成的方量子阱材料中长波光学声子模的各向异性．结果表明,束缚极化子基态能量和结合能随阱宽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,,最居缓慢地接近GaN体材料中的三维值．纤锌矿GaN／A1N量子阱材料中电子一声子相互作用对束缚极化予能量韵贡献比较大,该值远大于闪锌矿GaAs／AIAs量子阱材料中的相应值．作为对比,给出闪锌矿GaN／A1N量子阱材料中束缚极化子基态能量和结合能随阱宽的变化关系。     

三元混晶中光学极化子的内激发态

本文研究了三元混晶中光学极化子的内激发态.在弱耦合的情况下分别对几种不同的混晶材料A_xB_(1-z)C进行了计算,计算出极化子的藕合常数,基态以及第一激发态能量随组分x变化的一系列值;对极化子的内激发态的存在以及性质也进行了讨论.     

膜厚对三元混晶双层系中声子极化激元模的影响

采用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似,运用电磁场的麦克斯韦方程和边界条件,研究了薄膜厚度对由极性三元混晶组成的双层薄膜系统中的表面和界面声子极化激元的影响.以GaAs/AlxGa1-xAs双层系统为例,获得了其中表面和界面声子极化激元作为膜厚之函数的数值结果并进行了讨论.结果指出:在双层系统的六支表面和界面声子极化激元模中,当两种薄膜材料的厚度均变化时,只有三支界面声子极化激元的频率随之变化,而另外三支表面声子极化激元的频率则几乎不变.而当只有其中一种薄膜材料的厚度发生变化时,则只对其与另一种薄膜材料界面处且位于此种材料的纵横光学声子频率区间内的界面极化激元的频率有影响,而对其他的表面和界面极化激元的频率则没有太大的影响.     

纤锌矿GaN/AlN量子阱中束缚极化子能量

采用改进的Lee-Low-Pines(LLP)变分方法,处理纤锌矿GaN/AlN量子阱材料中电子与受限长波光学声子的相互作用,给出束缚极化子基态能量和结合能随量子阱宽度L的变化关系.在数值计算中考虑了纤锌矿GaN和AlN构成的方量子阱材料中长波光学声子模的各向异性.结果表明,束缚极化子基态能量和结合能随阱宽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.纤锌矿GaN/AlN量子阱材料中电子-声子相互作用对束缚极化子能量的贡献比较大,该值远大于闪锌矿GaAs/AlAs量子阱材料中的相应值.作为对比,给出闪锌矿GaN/AlN量子阱材料中束缚极化子基态能量和结合能随阱宽的变化关系.     

三元混合晶体AxB1—xC中的极化子

本文讨论了弱耦合下三元混合晶体A_xB_(1-x)C中的极化子问题.在绝对零度下,用微扰法导出了极化子基态能量和有效质量表达式,对几种三元混合晶体进行了数值计算.在浓度x=0和x=1时,得出的结果与对应的二元晶体——BC,AC的结果完全等价.     

单模型三元混晶界面极化子

仅考虑高频分支对极化子的贡献,研究了单模型三元混晶界面极化子的性质．既考虑了电子与体声子的耦合,又考虑了电子与两支界面光声子的耦合．我们计算了ＺｎＳｅｘＴｅ１－ｘ（ＧａＡｓ）和ＧａＡｓｘＳｂ１－ｘ（ＩｎＳｂ）两种材料里电子与声子相互作用．电子在强电场的作用下,界面光声子与电子的耦合加强．体光声子与电子的耦合在ｘ的某一点有一个极小值,两支界面光声子与电子的耦合随ｘ的变化很小     

三元混晶板中的电子—声子作用

本文发展了三元混晶板中电子-声子作用的量子理论,给出了该系统声子的本征频率以及电子-声子作用的哈密顿算符.这一理论建立在无序位移独立位移(REI)模型和连续模型的基础上.     

三元混晶AxB1—xC中极化子回旋质量

研究了三元混晶A_xB_(1-x)C中弱耦合磁性极化子问题,用微扰理论导出了极化子朗道(Landau)能级和回旋质量与外磁场B和混晶组分x的关系,并对结果进行了数值计算,与其它理论结果进行对比。当组分x=0(或1)时,得出的结果与相应的二元晶体BC(AC)的结果完全等价。     

Zn_(1-x)Cd_xSe/ZnSe异质结中的束缚极化子

对半导体单异质结系统 ,引入三角势近似异质结势 ,考虑电子、杂质与声子的相互作用 ,利用改进的 LLP变分法讨论在界面附近束缚于正施主杂质的极化子基态能量 .对 Zn1-xCdx Se/Zn Se系统的杂质态结合能进行了数值计算 ,给出了结合能、声子贡献随杂质位置、电子面密度和组分的变化关系 .结果表明 ,杂质 -声子相互作用显著且声子对结合能的作用为负 .     

表面极化子的内部激发态

研究了表面极化子内部激发态的性质,采用线性组合算符和么正变换方法计算表面极化子的第一内部激发态的能量,讨论激发态能量与电子一声子耦合常数的依赖关系。     

极性膜内束缚极化子的温度效应

本文同时计及电子一体纵光学声子及电子一面光学声子的作用,采用LLP变分法及变分微扰法,导出了膜内束缚极化子基态和激发态能量与温度的关系以及束缚极化子有效质量与温度的关系。