流体静压力下应变闪锌矿(111)取向GaN/AlGaN量子阱中受屏蔽激子的结合能

结合变分法与自洽计算方法研究了流体静压力下应变闪锌矿(111)取向GaN/AlχGa1-χN量子阱中受电子-空穴气体屏蔽的激子结合能.计算中,考虑了沿(111)取向生长多层结构时存在压电极化引起的内建电场.计算结果表明,考虑压力对双轴及单轴应变的调制以及禁带宽度、有效质量和介电常数等参数的压力效应时,激子结合能随压力的增大近似线性增加;且当电子-空穴气体密度大时,这一效应更加显著.当给定压力时,随着电子.空穴气面密度的增加,激子结合能先缓慢增加,但当密度达到大约1011cm-2时结合能开始迅速衰减.此外,当减小垒的厚度时,由于内建电场减弱,激子结合能显著增加.     

极性三元混晶中的Wannier激子结合能

在无序元胞孤立位移(MREI)模型下．考虑激子与混晶中的两支光学声子的相互作用,利用变分法计算了极性三元混晶(TMCs)中的Wannier激子的结合能。数值计算给出几种混晶材料的结合能随组份x的变化关系。讨论了混晶中的两支光学声子对激子结合能的贡献。结果表明,当电子和空穴有效质量相差较大时,电声子相互作用对激子结合能有着重要的贡献,声子对结合能的影响随混晶组份非线性变化的。同时讨论了有效声子近似(EPMA)在计算激子结合能时的适用范围。     

压力下应变闪锌矿(111)取向GaN/AlGaN异质结中界面极化子的温度效应

The properties of interface polarons in a strained （111）-oriented zinc-blende GaN/AlxGa1-xN heterojunction at finite temperature under hydrostatic pressure are investigated by adopting a modified LLP variational method and a simplified coherent potential approximation. Considering the effect of hydrostatic pressure on the bulk longitudinal optical phonon mode, two branches interface-optical phonon modes and strain, respectively, we calculated the polaronic self-trapping energy and effective mass as functions of temperature, pressure and areal electron density. The numerical result shows that both of them near linearly increase with pressure but the self-trapping energies are nonlinear monotone increasing with increasing of the areal electron density. They are near constants below a range of temperature whereas decrease dramatically with increasing temperature beyond the range. The contributions from the bulk longitudinal optical phonon mode and one branch of interface optical phonon mode with higher frequency are important whereas the contribution from another branch of interface optical phonon mode with lower frequency is extremely small so that it can be neglected in the further discussion.     

压力下极化子效应对有限深量子阱中施主结合能的影响

考虑压力及屏蔽效应,同时计入量子阱结构中三类光学声子模(局域类体光学声子、半空间类体光学声子和界面光学声子)的作用,利用改进的LLP中间耦合方法处理电子-声子相互作用,讨论有限深量子阱中极化子效应对杂质态结合能的影响.结果表明,极化子效应使杂质态结合能明显降低,但压力使极化子效应减弱,屏蔽对极化子效应的影响不明显.     

流体静压力下应变闪锌矿(111)取向GaN/AlGaN量子阱中受屏蔽激子的结合能

结合变分法与自洽计算方法研究了流体静压力下应变闪锌矿(111)取向GaN/AlχGa1-χN量子阱中受电子-空穴气体屏蔽的激子结合能.计算中,考虑了沿(111)取向生长多层结构时存在压电极化引起的内建电场.计算结果表明,考虑压力对双轴及单轴应变的调制以及禁带宽度、有效质量和介电常数等参数的压力效应时,激子结合能随压力的增大近似线性增加;且当电子-空穴气体密度大时,这一效应更加显著.当给定压力时,随着电子.空穴气面密度的增加,激子结合能先缓慢增加,但当密度达到大约1011cm-2时结合能开始迅速衰减.此外,当减小垒的厚度时,由于内建电场减弱,激子结合能显著增加.     

AlxGa1-xAs/GaAs异质结中电子迁移率的压力效应

对Al_xGa_1-xAs/GaAs半导体单异质结系统,引入有限高势垒与考虑导带弯曲的真实势，同时计入电子对异质结势垒的隧穿，利用变分法和记忆函数方法讨论在界面光学声子和体纵光学声子的散射下，异质结界面附近电子迁移率随温度的变化关系及其压力效应.结果显示：电子迁移率随温度、压力的增加而减小；且两种声子的散射作用均随压力增强，界面光学声子的变化幅度更大.因此，在讨论压力的情形下，界面光学声子的作用不容忽略.     

AlxGa1-xAs/GaAs异质结中电子迁移率的压力效应

对AlxGa1-xAs/GaAs半导体单异质结系统,引入有限高势垒与考虑导带弯曲的真实势,同时计入电子对异质结势垒的隧穿,利用变分法和记忆函数方法讨论在界面光学声子和体纵光学声子的散射下,异质结界面附近电子迁移率随温度的变化关系及其压力效应.结果显示:电子迁移率随温度、压力的增加而减小;且两种声子的散射作用均随压力增强,界面光学声子的变化幅度更大.因此,在讨论压力的情形下,界面光学声子的作用不容忽略.     

AlxGa1-xAs/GaAs异质结中电子迁移率的压力效应

对AlxGa1-xAs/GaAs半导体单异质结系统,引入有限高势垒与考虑导带弯曲的真实势,同时计入电子对异质结势垒的隧穿,利用变分法和记忆函数方法讨论在界面光学声子和体纵光学声子的散射下,异质结界面附近电子迁移率随温度的变化关系及其压力效应.结果显示:电子迁移率随温度、压力的增加而减小;且两种声子的散射作用均随压力增强,界面光学声子的变化幅度更大.因此,在讨论压力的情形下,界面光学声子的作用不容忽略.     

压力下屏蔽对有限深量子阱中施主结合能的影响

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,以及准二维电子气对杂质库仑势的屏蔽影响,利用变分法讨论有限深量子阱中的施主杂质态能级.对GaAs/AlxGa1-xAs量子阱系统中的杂质态结合能进行了数值计算,给出结合能随铝组分、阱宽和压力的变化关系,并讨论了有无屏蔽时的区别.结果表明,屏蔽效应随着压力增加而增加且显著降低杂质态的结合能.