非晶半导体超晶格薄膜的光声谱研究

本文对a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格薄膜进行了光声谱研究.在光声谱中可以观察到由于量子尺寸效应所引起的吸收边“兰移”现象.将超晶格系列样品的光声谱与它们的光吸收谱以及本征硅的光声谱作了比较,研究表明,在a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格中光生载流子(电子和空穴)的非辐射复合比本征硅要大得多.光生载流子在带间的跃迁主要属于辐射跃迁,在带尾间的跃迁,主要属于非辐射跃迁.     

有限的一维复式晶格的振动模谱

以一维复式晶格模型为例,介绍有限晶格振动模的理论研究方法.分析了有限晶格振动模谱与无限晶格振动模谱的异同,发现边界晶格的构型能影响振动模谱,导致在振动模谱中出现带隙模或虚模.     

费波那奇超晶格的能量本征方程

费波那奇(Fibonacci)超晶格是一种具有准周期性结构的超晶格,Bloch 定理对此结构不适用.本文用特征矩阵方法给出了 Fibonacci 超晶格的能量本征值方程,并指出进行数值计算求解本征方程的可能性.     

基于一维光子晶体超晶格的多通道滤波器

利用传输矩阵方法,研究了由两种具有特定散射关系的一维光子晶体交替排列所形成的一维光子晶体超晶格的光学特性,讨论了势垒宽度,势阱宽度及势阱数目对其的影响.计算结果表明,通过改变超晶格的结构,可以调节在光子禁带中透射带的数目、透射带中透射峰的数目,并且这些透射峰都具有很高的品质因子.这种光子晶体超晶格结构有望作为多通道滤波器在密集波分复用系统及集成光学系统中获得应用.     

全原子经验赝势法模拟InAs/InAsSbⅡ类超晶格

为了研究InAs/InAs1-xSbxⅡ类超晶格结构的物理特性,首次采用全原子的经验赝势方法对InAs/InAs1-xSbx结构进行模拟,并对体系的近带边能级、单粒子波函数和带边跃迁矩阵元进行了计算。结果表明,量子限制效应造成超晶格带隙的宽化;超晶格中基态电子主要局域在InAs层,基态空穴主要局域在合金层,与相关体材料及I型超晶格所做的对比结果表明,电子、空穴的物理分离效应是造成体系载流子寿命较长的重要原因;将带边跃迁矩阵元作为衡量载流子寿命的重要元素,针对固定波段的超晶格系统进行优化,最终得到带边跃迁矩阵元更小的体系(163?) InAs/(82?) InAs0. 72Sb0. 28结构,其跃迁矩阵元是0. 010 684 3 a.u.。     

有限差分法求解一维非线性谐振子问题

针对许多量子体系很难得到薛定谔方程解析解这个问题,本文提出采用有限差分法求解薛定谔方程,从而将连续的量子力学本征值问题转化为离散的矩阵运算问题.首先,以一维线性谐振子为例,采用有限差分法求解了该体系的本征能量以及本征函数;然后,与一维线性谐振子的解析解进行对比,验证了有限差分法求解薛定谔方程的可行性与准确性;最后,又采用有限差分法求解了一维非线性谐振子的本征能量以及本征函数,并与微扰法得到的近似解进行了比较.     

Ga／As／Al／As超晶格低温光伏特性

在18～300K温度之内,测量了GaAs/AlA_3超晶格在不同温度下的光伏谱,采用Kronig-Penney模型的新形式计算了势阱中导带子带和价带子带的位置,对观测到的本征激子跃迁峰进行辨认,低温下的光伏谱反映了超晶格台阶式的二维状态密度分布。     

表面超晶格在电场下的子带结构和带间光跃迁

本文着重研究了表面超晶格，即二维调制电子气在外加电场下的子能带结构．计算结果表明，对于本文研究的一种特殊构型的表面超晶格，由外加调制结构引起的子能带带隙，态密度和与子能带带间光跃迁相联系的光学吸收峰都会随着电场的变化而发生显著的变化．     

施加电场的单量子阱中束缚态的能级

超晶格由2种不同晶体材料交替生长的具有周期性结构的多层薄膜构成,2种材料的势垒-势阱结构就是量子阱.通过理想的无限深势阱模型,讨论了施加电场作用的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.分析表明: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);在电场作用下,超晶格量子阱能级向低能方向移动,施加电场不影响超晶格量子阱子能带的电子态密度.     

用传递函数法研究三谐振局域共振的能带结构

利用传递函数研究局域共振声学超材料能带结构的形成,得到一维局域共振周期结构的递归方法.用传递函数的表达式确定有限超材料中带隙形成的机制.将有限声学超材料动力学分析与无限长超材料布洛赫定理分析进行比较,表明了用传递函数法计算带隙的正确性,得出系统极点作用产生了带隙和通过传递函数法改变原胞数目来调控带隙范围的结论.