磁场下有限厚势垒GaAs/AlxGa1-xAs量子阱中杂质态结合能

利用变分法讨论势垒厚度对GaAs/AlxGa1-xAs量子阱中杂质态结合能的作用以及垂直于界面方向磁场的影响,分别给出结合能随阱宽、垒厚、杂质位置和磁场强度的变化关系,并与无限深势阱量子阱和无限厚势垒量子阱两种情形的结果进行了比较.结果表明,在小阱宽下,有限高势垒时的结合能明显小于无限高势垒情形,有限厚势垒时的结合能大于无限厚势垒情形.随着阱宽增加,三种情形下结合能的差异逐渐减小.磁场的约束显著地影响着杂质态结合能,其值随着外磁场的增大而单调增加.在以后的工作中,应考虑本文对势垒的修正.     

压力下应变纤锌矿有限厚势垒异质结中杂质态的结合能

对应变AlxGa1-xN/GaN单异质结构,考虑理想界面异质结有限厚势垒,引入简化相干势近似计入三元混晶效应,利用变分法对流体静压力下体系中杂质态的结合能作了数值计算,并讨论了不同垒厚、杂质位置及组分对结合能的影响,且与无限厚势垒情形作了比较.结果表明:当垒厚、组分较小且沟道层中杂质位置靠近界面时,有限厚势垒杂质态的结合能明显大于无限厚势垒情形.     

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.     

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.     

双抛量子阱中类氢杂质的结合能

以ＧａＡｓ／Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ为例,在有效质量的近似下,讨论了双抛量了阱吕类氢杂质的结合能,结果表明：（１）双方量子阱中类氢杂质的结合能是双抛阱中杂质结合能的１．３倍;（２）无论杂质在阱中还是垒中,不仅垒宽和阱宽影响其结合能,而且Ａｌ的掺杂度ｘ也是影响结合能的一个重要因素。     

有限深抛物量子阱中的类氢杂质态

运用三参数变分法,研究了在垂直于生长方向的磁场作用下抛物量子阱中类氢杂质态的束缚能和1s→2p-态跃迁能.结果表明,束缚能和跃迁能随阱宽变化有一极大值;束缚能随磁场单调增加,而跃迁能随磁场的变化出现了极小值.     

GaN/AlxGa 1-xN量子点中类氢杂质的结合能

利用有效质量方法和变分原理,考虑内建电场(BEF)效应和量子点的三维约束效应,研究了纤锌矿结构的GaN/A lxGa1-xN柱形量子点中类氢杂质的结合能随量子点高度、A l含量和杂质位置的变化规律。结果表明:类氢杂质位于量子点中心时,杂质结合能随量子点高度的增加先增大后减小,存在最大值;随着A l含量的增加,杂质结合能增大。而杂质从量子点下界面沿Z轴上移至上界面时,杂质结合能先增大后减小,存在最大值。     

半导体量子阱中施主杂质态研究

半导体量子阱的杂质离子可以位于量子阱的中心或偏离中心一定的距离d，本文用打靶法求解薛定谔方程，研究施主杂质的能谱随d的变化，发现具有相同角动量的能态具有相似的变化规律。     

Ⅲ族氮化物量子点中类氢杂质态结合能

在有效质量近似下,运用变分方法,考虑内建电场（BEF）效应和量子点的三维约束效应,研究了纤锌矿结构的GaN／Al,Ga1-xN,InxGa1-xN／CaN柱形量子点中类氢杂质态结合能随量子点的结构参数（量子点高度L和量子点半径尺）、Al或In含量和类氢杂质位置的变化规律,并计算了考虑量子点内外电子有效质量不同后对杂质态结合能的修正．结果表明：类氢杂质位于量子点中心时,杂质态结合能随量子点高度、半径的增加先增大后减小,存在最大值．对GaN／Al;Ga1-xN量子点,随着Al含量的增加,杂质态结合能增大;杂质从量子点下界面沿z轴上移至上界面过程中,结合能存在最大值．对InxGa1-xN／GaN量子点,随着In含量的增加,结合能先缓慢增大后缓慢减小,存在最大值;杂质从量子点下界面沿z轴移至上界面过程中,杂质态结合能增大．量子点内外电子有效质量的失配使杂质态结合能增大。     

有限宽势垒AlxGa1-xAs/GaAs三角势量子阱中施主结合能及其压力效应

对有限宽势垒Alx Ga1-xAs/GaAs量子阱系统,引入三角势近似势阱能带弯曲,利用变分法讨论施主杂质态结合能.给出结合能随阱宽、杂质位置和铝组分变化关系,并与方阱情形对比.结果显示:三角势近似下结合能明显小于方阱情形,且两者的差别随阱宽和铝组分(势垒高度)而增加,随势垒厚度增加而减少,但阱内杂质位置的变化对其影响不甚敏感.进而,考虑电子有效质量、材料介电常数及禁带宽度随流体静压力的变化,所得结果显示,结合能之差在压力作用下明显增大.     

单轴异性对氮化物半导体中浅杂质态的影响

利用变分法研究纤锌矿结构氮化物半导体材料中的浅杂质态问题.采用London模型,用变分法计算浅杂质态的结合能,研究材料的单轴异性对浅杂质态的结合能的影响.对G aN,A lN和InN三种材料进行数值计算,给出了结合能随异性角(总动量与主轴之间的夹角)的变化关系,结果表明结构异性对结合能的影响显著.     

介电常数的修正对半导体异质结中杂质态结合能的影响

采用连续电介质理论计入对材料介电常数的修正,利用变分法讨论半导体单异质结中界面附近的单电子束缚于施主杂质的基态结合能.对A lxG a1-xA s/G aA s和G axIn1-xN/InN等几种半导体异质结做了数值计算,给出杂质态结合能随杂质位置的变化关系.结果表明:当杂质处于垒材料中远离界面时,介电常数的修正对结合能无明显影响;当杂质靠近界面且组成异质结的两种材料的介电常数相差较大时,计入修正后的结合能低于已有的近似结果,最大降低可达5%~6%(x=0.3).     

GaAs_(1-x)Sb_x/GaAs量子阱的Type-II特性

研究了分子束外延生长的不同含量的GaAs1-xSbx/GaAs量子阱的光荧光特性和时间分辨光谱特性.分析表明,利用电子空穴分离导致了能带弯曲和能带填充效应,实验结果说明了GaAs1-xSbx/GaAs异质结至少在Sb原子数目百分比为16%￣26%时是Type-II结构.     

像势对量子阱中类氢杂质结合能的影响

在有效质量近似下，利用变分方法研究了像势对量子阱中类氢杂质结合能的影响。计算中考虑到了阱和垒中电子有效质量的不同。数值计算结果表明：阱和垒中质量的不连续只对阱宽较窄的区域有影响，而像势则在整个区域都有影响．对于阱和垒中介电常数之比较大和阱宽较小的量子阱，考虑像势对阱中杂质结合能的修正是非常必要的