Cd1-xMnxTe/CdTe抛物量子阱内激子结合能的研究

在有效质量近似下采用变分法计算了Cd1-xMnxTe/CdTe抛物量子阱内不同Mn组分下激子的结合能,给出了结合能在不同Mn组分下随阱宽、垒宽、外加电场的变化情况。 结果表明:激子结合能是阱宽的一个非单调函数，随阱宽的变化呈现先增加后减小的趋势，而且随着Mn组分增大, 激子结合能达到最大值的阱宽相应变小, 这与材料的带隙改变有关;激子结合能随垒宽逐渐增大然后趋于稳定值，这与波函数向垒中的渗透有关；在一定范围内电场对激子结合能的影响很小,而且Mn组分越大对激子结合能影响越小，但电场强度较大时会破坏激子效应。计算结果可以对基于半导体抛物形量子阱发光器件设计制作提供一些理论依据。     

GaN/GaAlN宽量子阱的二类激子特征

考虑了内建电场的影响,用变分法计算了GaN/GaAlN量子阱(QW)的电子子带和激子结合能.结果表明,对于阱宽较大情形,电子和空穴高度局域在QW边沿附近.内建电场造成的电子空穴空间的较大分离使QW激子表现出二类阱特征.重空穴基态结合能对Al浓度变化不敏感.     

GaN／GaAIN宽量子阱的二类激光特征

考虑了内建电场的影响，用变分法计算了GaN/GaAIN量子阱（QW）的电子子带和激子结合能。结果表明，对于阱宽较大情形，电子和空穴高度局域在QW边沿附近。内建电场造成的电子空穴空间的较大分离使QW激子表现出二类阱特征，重空穴基态结合能对Al浓度变化不敏感。     

磁场对氮化物抛物量子阱中束缚极化子的影响

采用改进的Lee-Low-Pines中间耦合方法研究了在外磁场作用下纤锌矿氮化物抛物量子阱中极化子能级,给出不同磁场下极化子基态能量、结合能随阱宽L的变化关系以及能量随磁场强度B变化的函数关系。在计算抛物量子阱材料中考虑了纤锌矿GaN和Al0.3Ga0.7N构成的抛物量子阱中材料中准LO和准TO声子模的各向异性以及外磁场对极化子能量的影响。结果表明:纤锌矿氮化物抛物量子阱材料中电子-声子相互作用和外磁场对极化子能级有明显的影响。极化子基态能量、结合能随阱宽的增加而减小,随磁场的增加而增大,电子-声子相互作用使极化子能量降低,并且GaN/Al0.3Ga0.7N抛物量子阱对极化子的束缚程度比GaAs/Al0.3Ga0.7As抛物量子阱强,因此,在GaN/Al0.3Ga0.7N抛物量子阱中束缚于杂质中心处的电子比在GaAs/Al0.3Ga0.7As抛物量子阱中束缚于杂质中心处的电子稳定。     

在磁场作用下氮化物抛物量子阱中杂质态能量

采用变分法研究了在外磁场作用下GaN／AlxGa1-xN无限抛物量子阱（PQW）中类氢杂质态能级,给出不同磁场下杂质态基态能、结合能随阱宽的变化关系以及能量随磁场强度变化的函数关系。数值结果表明：外磁场对类氢杂质能量和结合能均有明显的影响,杂质态能量随磁场的增强而显著增大,并且随阱宽的增大而增大;GaN／Al0.3Ga0.7 N PQW对杂质态的束缚程度比GaAs／Al0.3Ga0.7As PQW强。     

GaN基量子阱激子结合能和激子光跃迁强度

采用变分法,计算了GaN基量子阱中激子结合能和激子光跃选强度。计算结果表明,GaN基量子阱中激子结合能为10－55meV,大于体材料中激子结合能,并随着阱宽减小而增加,在临界阱宽处达到最大。结间带阶同样对激子结合能有着较大的影响,更大带阶对应更大的结合能。同时量子限制效应增加了电子空穴波函数空间重叠,因此加强了激子光跃迁振子强度,导致GaN/AlN量子阱中激子光吸收明显强于体材料中激子光吸收。     

非对称应变纤锌矿AlxGa1-xN/GaN/AlyGa1-yN量子阱中浅杂质态的结合能

本文采用变分法数值计算应变纤锌矿AlxGa1−xN/GaN/AlyGa1−yN量子阱中类氢杂质的基态结合能. 计及由自发极化和压电极化引起的内建电场, 讨论阱宽、杂质位置以及左右垒中Al组分对结合能的影响. 结果表明, 尤其在非对称量子阱即势垒宽度或（和）高度不一样的情形下, 杂质位置和垒高对结合能随阱宽变化关系的影响比垒宽更为明显. 对称或非对称结构中, 结合能随杂质位置的变化形如电子基态波函数的空间分布. 此外, 左垒中Al组分对结合能的影响较右垒更甚.     

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.     

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.     

In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱二维电子气中的零场自旋分裂与塞曼分裂

利用变角度磁输运方法研究了高迁移率、高浓度、宽度为20 nm、单边δ掺杂的In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱,根据量子阱平面与磁场不同夹角时SdH振荡的拍频节点移动,提取了其自旋分裂能Δ0和有效g因子|g*|,发现Δ0随浓度增加而增大,|g*|随浓度增加而减小.进一步的分析和计算表明,|g*|减小是由量子阱能带结构的非抛物性作用引起的.     

第Ⅱ类量子阱中的激子束缚能(英文)

We calculate variationally the binding energy of excitons in type-Ⅱ quantum well structures with the staggered or the misaligned configuration. Particularlly, we have investigated the effect of the longitudinal electric field on the exciton binding energy in In1-xGaxAs/GaSb1-yA.sy systems. It is shown that our results of the InAs/GaSb structure for zero field are much larger than those previously reported by other authers. For the non-zero field case, the variation of the binding energy obviously depends on the orientation of the external electric field. With increasing the absolute value of the field strength, the binding energy increases for F<0, while decreases for F>0. We also find that the electric field slightly affects the critical width for the semiconductor-to-semimetal transition in misaligned type-Ⅱ quantum wells. These results have very clear physical meaning.     

外加电场对GaN/AlxGa1-xN双量子阱中性施主束缚能的影响

在有效质量包络函数理论下,利用变分法计算了未加电场以及加入电场后 双量子阱中施主杂质各种情况下的束缚能,讨论了双量子阱中间势垒高度、施主杂质位置对杂质束缚能的影响。给出了加入电场后施主位置不同时的束缚能和波函数,以及量子阱宽度不同时的束缚能,并且计算了未加电场和加入电场后中间势垒高度变化以及宽度不同时的束缚能。当双量子阱中间垒宽一定时,束缚能随着阱宽的变化会出现一个峰值。在阱宽一定时,随着中间垒宽度的增加,束缚能逐渐减小,并在垒宽增加到一定宽度时双量子阱情况与单量子阱情况相似,束缚能不再明显变化。计算结果对设计和研究 量子阱发光和探测器件有一定的参考价值。     

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....     

Al含量对GaN/AlxGa1－xN量子点中激子态的影响

利用有效质量方法和变分原理，考虑内建电场和量子点的三维约束效应，研究了Al含量对局域在GaN/AlxGa1－xN量子点中激子性质的影响．结果表明，随着Al含量的增加，GaN/AlxGa1－xN异质界面处的导带不连续性增强，势垒变高，载流子受到的约束增强，激子结合能增加，电子空穴的复合率先增大后减小，且存在最大值．对给定体积的量子点，随其高度的变化激子结合能存在最大值，相应的电子空穴被最有效约束，激子态最稳定．     

Binding energies of shallow impurities in asymmetric strained wurtzite Al_x Ga_(1-x)N/GaN/AIy Ga1-y N quantum wells

The ground state binding energies of hydrogenic impurities in strained wurtzite Al_xGa_1-xN/GaN/Al_yGa_1-yN quantum wells are calculated numerically by a variational method.The dependence of the binding energy on well width,impurity location and Al concentrations of the left and right barriers is discussed,including the effect of the built-in electric field induced by spontaneous and piezoelectric polarizations.The results show that the change in binding energy with well width is more sensitive to the impurity position and barrier heights than the barrier widths,especially in asymmetric well structures where the barrier widths and/or barrier heights differ.The binding energy as a function of the impurity position in symmetric and asymmetric structures behaves like a map of the spatial distribution of the ground state wave function of the electron.It is also found that the influence on the binding energy from the Al concentration of the left barrier is more obvious than that of the right barrier.     

电场中束缚极化子

采用线性组合算符及幺正变换方法研究了电场对量子阱弱耦合束缚极化子的性质的影响.推导出量子阱中束缚极化子的基态能量和库仑束缚势、电场和阱宽的变化关系.数值计算结果表明,基态能量因电场和库仑束缚势的不同而不同,随电场和库仑束缚势的增大而增大,随阱宽的增大而迅速减小.     

电场中束缚极化子

采用线性组合算符及幺正变换方法研究了电场对量子阱弱耦合束缚极化子的性质的影响.推导出量子阱中束缚极化子的基态能量和库仑束缚势、电场和阱宽的变化关系.数值计算结果表明,基态能量因电场和库仑束缚势的不同而不同,随电场和库仑束缚势的增大而增大,随阱宽的增大而迅速减小.