双曲正割平方势与量子阱的电子跃迁

引入了双曲正割平方势来描述超晶格量子阱中的电子运动, 利用这个相互作用势把电子的Schrdinger方程化为了超几何方程, 并以Ga1-xAlxAs/GaAs/Ga1-xAlxAs量子阱为例计算了电子的带间跃迁.结果表明,阱内的能级数目和跃迁能量与系统参数有关.于是,可望通过对势阱参数的控制来得到不同光电特性的量子阱材料.     

非对称量子阱与系统的本征值和本征函数

利用薄膜生长技术,通过控制材料的厚度来调整阱宽,控制组分来调整阱深,得到了不同光电特性的超晶格半导体材料。为克服"方形"势阱过于简单和理想的缺点,引入非对称相互作用势来描述组分超晶格量子阱。在量子力学框架内,把电子的Schrodinger方程转化为超几何方程,用系统参数和超几何函数严格地求解了电子的本征值和本征函数,并以Ga1-xAlxAs-GaAs-Ga1-xAlxAs量子阱为例计算了电子的带内跃迁。结果表明,阱内的能级数目和跃迁能量与系统参数有关,适当调节参数可得到不同光电性能的超晶格量子阱。     

反比相关双曲余弦平方势与量子阱的空穴能级

鉴于“方形”势阱描述量子阱中的空穴运动行为过于简单、理想,引入了反比相关的双曲余弦平方势,并在量子力学框架内,利用这个相互作用势把空穴的Schrodinger方程化为了超几何方程,用系统参数和超几何函数严格地求解了空穴的本征值和本征函数,并以Ga1-xAlxAs-GaAs-Ga1-xAlxAs量子阱为例,计算了阱内的空穴跃迂。结果表明,空穴在量子阱中的能量是量子化的,而阱内的能级数目与系统参数有关。     

耦合ZnO/MgxZn1-xO量子点中的激子态和带间光跃迁

在有效质量近似和变分原理的基础上,考虑量子点的三维约束效应和内建电场.研究了ZnO/MgxZn1-xO0耦合量子点中激子结合能、带间光跃迁能以及电子-空穴复合率随量子点结构参数(量子点高度和势垒层厚度)的变化.结果表明:激子结合能、带间光跃迁能和电子-空穴复合率随量子点高度或势垒层厚度的增加而降低.     

超晶格量子阱沟道辐射的频率特征

预言了超晶格量子阱的沟道效应和沟道辐射,引入正弦平方势描述超晶格量子阱沟道粒子的运动行为,并在经典力学框架内,把粒子的运动方程化为摆方程.用Jacobian椭圆函数和椭圆积分解析地给出了系统的解和粒子运动周期,导出了量子阱沟道辐射能量与辐射谱的轨道特征.结果表明,对于能量为100MeV左右的电子,辐射能量可达keV量级(X-能区).指出了用量子阱沟道辐射作为X-激光或γ-激光的可能性.     

InGaAsSb/AlGaAsSb量子阱激光器的子带跃迁设计

采用有效质量框架下一维有限单势阱的Kronig-Pency模型对InxGa1-xAsySb1-y/Al0.25Ga0.75As0.02Sb0.98量子阱激光器结构的子带跃迁波长及其和阱宽间的关系进行了设计,并采用能量平衡模型计算了此应变材料体系在生长时的临界厚度.结果表明InGaAsSb/AlGaAsSb是制作2～3 μm中红外波段量子阱激光器的良好材料体系,然而在结构设计和材料生长中采用合适的材料组分及阱宽并对应变总量进行控制是十分重要的.     

一维超晶格的子能带和光跃迁

用有效质量理论讨论了无限势阱和有限势阱中一维量子阱和超晶格的子能带和光跃迁.计算了势阶宽度W_x和W_y不同比值下,无限势阱中空穴的无量纲量子能级以及有限势阱中的两组空穴子带.讨论了准—维情形(W_x《W_y)和一维情形(W_x≈W_y)下量子能级的性质和光跃迁的选择规律.     

GaN_xAs_(1-x)/GaAs单量子阱发光性质及带阶研究

用光荧光谱 (PL )研究了 Ga Nx As1 - x/ Ga As单量子阱 (SQW)的光跃迁性质和带阶 .通过研究积分荧光强度与激发强度的关系及光谱峰值位置与温度的关系 ,发现 Ga Nx As1 - x/ Ga As单量子阱中的发光是本征带 -带跃迁 ,并且低温发光是局域激子发光 .通过自洽计算发现它的导带带阶 (ΔEc)与氮含量的关系不是纯粹的线性关系 ,其平均变化速率 (0 .110 e V / N% )比文献中报道的要慢得多 (0 .15 6～ 0 .175 e V / N% ) ,此外发现 Qc(=ΔEc/Δ Eg)随氮含量的变化很小 ,可以用 Qc≈ x0 .2 5 来表示 .还研究了 Ga Nx As1 - x/ Ga As单量子阱中氮含量的变化对能带弯曲参数 (b)的影响     

掺杂超晶格量子阱带内跃迁的量子力学描述

引入正弦平方势,把掺杂超晶格中电子的运动问题化为带有大参数的Schrodinger方程。利用WKB近似和Langer变换,找到了系统的本征值和本征函数,并计算了掺杂超晶格电子的带内跃迁。结果表明,电子在相邻能级之间的跃迁能量大约在毫电子伏量级,而相应频率位于太赫兹附近。     

强激光场下非对称量子阱结构中子带间的跃迁

选取Al0.3Ga0.7As/GaAs的非对称双量子阱结构,在有效质量近似条件下计入电子-电子相互作用所产生的Hartree势,采用转移矩阵方法研究了外加强激光场和电场作用下非对称双量子阱结构中子带间的跃迁和光吸收性质,并且详细讨论了外场对跃迁和吸收的影响。结果发现,通过调节高频激光场和电场强度,非对称双量子阱中子带间的吸收峰将发生蓝移或红移,并且吸收峰峰值也随之发生改变,高频激光场和电场对器件的光学和电学性质具有重要的影响,对电子态的进一步调控具有重要的意义。     

线性斜量子阱AlxGa1—xAs中的电子态

采用有效质量方法 ,计算了夹在两无限宽势垒层Al0 4Ga0 6As中的单个斜量子阱AlxGa1 -xAs中的束缚态电子包络函数和能级 ,并讨论了阱宽对能级的影响。     

纤锌矿GaN/AlxGa1-xN量子阱中自由极化子能级

采用Lee-Low-Pines (LLP)变分法研究了纤锌矿GaN/Al0.3Ga0.7N量子阱中自由极化子能量和电子-声子相互作用对自由极化子能量的影响.理论计算中考虑了量子阱中定域声子模(Confined phonon modes)和半空间声子模(Half-space phonon modes)的影响以及电子有效质...     

Design Strategies for InGaN-Based Green Lasers

A design parameter subspace is explored to suggest epitaxial layer structures which maximize gain spectral density at a target wavelength for green $hbox{In}_{x}{hbox {Ga}}_{1-x}{hbox{N}}$ -based single quantum well active regions. The dependence of the fundamental optical transition energy on the thickness and composition of barriers and wells is discussed, and the sensitivity of gain spectral density to design parameters, including the choice of buffer layer material, is investigated.      

纤锌矿GaN/AlxGa1-xN量子阱中激子能量

考虑了纤锌矿GaN/Al<,x>Ga<,1-x>N量子阱(QW)材料中空穴带质量和光学声子模的各向异性以及声子频率随波矢变化的效应,采用改进的LLP变分法计算了纤锌矿氮化物QW中激子的基态能量和结合能.给出了激子的基态能量和结合能随着QW宽度和Al组分变化的函数关系,并对闪锌矿和纤锌矿GaN/Al<0.3>Ga<,0....     

Possibility of coherent light emission from Bose condensed statesin quantum-well systems

The possibility of coherent light emission in systems with a pairing of electrons and holes in a double quantum well spatially separated by a thin barrier [separated electron hole pairs (SEHPs)] is predicted. Bose condensation of excitons formed from SEHPs in GaAs/Al _xGa_(1-x)As double quantum wells of ~10 Å size are possible at relatively high temperatures. Coherent recombination emission due to the transfer of coherence from the Bose-condensed SEHPs to the photon field is expected     

Simulation of the refractive index properties of a tunable-electron-density quantum well and reservoir structure

A numerical simulation of the optical properties of a novel In/sub x/Ga/sub 1-x/As/In/sub 1-y/Al/sub y/As multiple quantum well heterostructure with tunable charge density is presented. The influence of carriers and dopant ion charges on the electronic properties is simulated by a self-consistent Poisson-Schrodinger solver. The calculated optical constants of the quantum well reproduce well the experimental data. It appears that this model can easily be implemented to include current injection and used as a design tool to optimize the performance of optical modulator quantum well devices.<>     

A numerical calculation of auger recombination coefficients for InGaAsP/InP quantum well heterostructures

Auger recombination coefficients are calculated numerically for InGaAsP/InP quantum well heterostructures. In narrow quantum wells, the quasi-threshold and thresholdless mechanisms mainly contribute to the Auger recombination coefficient. For the processes involving two electrons and a heavy hole (CHCC) or an electron and two heavy holes with a transition of one of the holes to the spin-orbit split-off band (CHHS), the Auger recombination coefficients depend on temperature only slightly in a wide temperature range. The dependence of the Auger coefficient on the quantum well width is analyzed and found to be nonmonotonic.     

Dependence of the photoluminescence energy and carrier lifetime of the carrier density in nitride quantum well

We investigated the high-carrier screening of macroscopic polarization fields in GaN quantum wells (QWs) using a variational wave function for electrons and holes. In particular, we studied of the influence of free-carrier screening on the photoluminescence (PL) energy emission and carrier lifetime in the QW. We show that the energy transition between electrons and holes are explained well by the free-carrier screening effect that compensates for the built-in electric field in the QW.