三元混晶矩形量子阱线的表面和界面光学声子模

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的表面和界面光学声子模。以GaAs/Al_xGa_(1-x)As和Zn_xCd_(1-x)Se/ZnSe为例,获得了表面和界面光学声子模的色散关系以及表面和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和三元混晶单量子线不同,在GaAs/Al_xGa_(1-x)As和Zn_xCd_(1-x)Se/ZnSe量子阱线中分别存在十支和八支表面和界面光学声子模,这些表面和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。     

量子斜阱中光学界面声子模在│kl0│《1时的近似解

在连续介电模型基础上，讨论了量斜阱中的光学界面声子；利用文献（６）所给数据，得到了在│ｋｌ０│〈〈时的电场分量和电位移分量的微扰解，以及相应的色散关系解析表达式，数值计算结果表明与方阱以及文献（３）的结果显然不同，色散关系曲线相当复杂，与方阱时相反，电场分量和电位移分量对频率十分敏感，而对│ｋｌ０│值的变化却不敏感。     

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.     

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。     

有限单量子阱结构中电子—界面光学声子相互作用

本文给出了有限单量子阱结构中电子与有（界）面光学声子相互作用的类弗留里希哈密顿算符，电子－声子耦合函数被计算和讨论。     

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。     

半导体双势垒结构界面光学声子模及其与电子的耦合

采用宏观连续介质模型研究了极性半导体双势垒结构中界面光学声子模．计算了界面光学声子的色散关系和声子势;给出了电子－界面光学声子相互作用哈密顿量．对ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ材料进行了数值计算和讨论     

双模型三元混晶的界面极化子

采用ＥＰＭＡ近似法,研究了双模型三元混晶界面极化子的性质,计算了ＺｎＳｘＳｅ１－ｘ（ＧａＡｓ）和ＡｌＧａ１－ｘＡｓ（ＧａＳｂ）材料中界面光声子与电子的耦合随ｘ的变化。结果表明,在强电场作用下,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的某一值处存在极小值,界面光声子与电子的耦合随ｘ的变化则较复杂。     

三元氮化物纤锌矿结构混晶InxGa1-xN中的光学声子

采用修正的无轨离子位移模型研究三元氮化物纤锌矿混晶中的光学声子模.用微扰法对系统的弗留里希耦合常数、混晶的介电常数和谐振子强度进行计算和讨论.结果表明,纤锌矿结构InxGa1-xN中的光学声子能量等物理量随组份x出现明显非线性变化,In与Ga原子之间的相互作用对混晶的性质有显著的影响.     

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.     

三元混晶磁极化子和有效声子近似

分别在改进的无规孤立元素位移（ Ｍ Ｒ Ｅ Ｉ）模型和有效声子模近似（ Ｅ Ｐ Ｍ Ａ）下,用中间耦合法研究了极性晶体三元混晶 Ａｘ Ｂ１－ ｘ Ｃ中的磁极化子,导出了磁极化子的能级．对几种典型的ⅢⅤ,ⅡⅥ和ⅠⅧ化合物之磁极化子自陷能及迥旋质进行了数值计算．研究发现,自陷能和迥旋质量随混晶组分ｘ 的变化是非单调的．结果同时表明,有效声子近似法适用于ⅢⅥ和ⅡⅥ化合物混晶,而对ⅠⅦ化合物则需要更复杂的方法     

三元混晶双势垒结构中光学声子辅助共振隧穿及压力效应

采用连续介电模型,细致探讨了AIxGa1-xAs／GaAs双势垒结构中界面声子的色散关系及其与电子的耦合作用．进而采用Fermi黄金法则,在该结构的垒或阱为三元混晶材料时,分别计算了声子辅助隧穿电流密度．结果表明,在宽阱情形下,若垒为混晶材料,混晶效应不明显,只有一个明显的声子峰,该结论与实验符合较好;若阱为混晶材料,则混晶效应明显,具有两个声子峰,该结论对实验有指导意义．本文还讨论了压力对声子辅助共振隧穿的影响,结果显示：声子辅助隧穿峰和共振峰的峰值均随压力增加而减小,但声子辅助隧穿效应则随压力增加．     

量子斜阱中光学界面声子模在｜kl_0｜<<1时的近似解

在连续介电模型基础上，讨论了量子斜阱中的光学界面声子；利用文献［６］所给数据，得到了在｜ｋｌ０｜＜＜１时的电场分量和电位移分量的微扰解，以及相应的色散关系解析表达式。数值计算结果表明与方阱以及文献［３］的结果显然不同，色散关系曲线相当复杂；与方阱时相反，电场分量和电位移分量对频率十分敏感，而对｜ｋｌ０｜值的变化却不敏感。     

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.     

纤锌矿结构混晶AlxGa1-xN中的光学声子和极化子

由于声子和极化子对纤锌矿结构混晶和由其组成的量子阱的物理性质存在重要影响,采用赝原胞模型法计算纤锌矿结构混晶中Γ点的光学声子频率与组分x的关系,运用微扰的方法计算纤锌矿结构混晶中极化子有效质量mi*和能量迁移Ei随组分x的变化关系.计算结果表明:纤锌矿结构混晶AlxGa1-xN中的LO声子和TO声子均表现为单模行为,极化子的有效质量mi*和能量迁移Ei随x的变化呈线性变化.     

半导体球形异质结中界面光学声子及电声相互作用

在介电连续模型下,运用传递矩阵的方法研究多层球形异质结中的界面光学声子,得出了多层球形异质结中的界面光学声子的本征模解、色散关系和电子与界面光学声子相互作用的哈密顿.对5层球形异质结CdS/HgS/CdS/HgS/H2O中的界面声子的色散关系和电声相互作用的耦合强度进行了数值计算,结果发现在5层球形异质结中,存在着7支光学界面声子,但仅有一支界面声子对电声相互作用的耦合强度具有重要的影响.     

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.     

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