量子阱结构中的等效宽度分析

在有效质量近似下,分析了有限深势阱的电子基态能级,并和有相同能级的无限深势阱模型作比较,用数值方法得到了不同电场下两者之间的阱宽的关系 ,首次得出经验公式,发现结果与前人的实验和理论结果吻合得很好.分析了两种模型下的波函数和结合能,证实了有外加电场时采用零电场下的等效宽度的合理性.     

量子阱结构的等效宽度新公式

在有效质量近似下，分析了GaAs/GaAlAs量子阱结构中有限深势阱（FPB）和理想的无限深势阱（IPB）的粒子的基态能级，得到零电场下等效宽度与阱真实宽度之间的显式表达式，发现结果与前人的数据吻合得很好，进一步的分析表明，该公式在非零电场下仍然适用，并从波函数角度进行了论证。     

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.     

GaAs／AlGaAsMQY子带吸收及其Stark效应的理论与实验研究

本文采用Ｋｒｏｎｉｇ－Ｐｅｎｎｅｙ模型及无限深势阱等效法对方势阱结构的子带能级及其Ｓｔａｒｋ效应进行了理论推导和数值计算，并与其它近似法作了比较，实验上，研究了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ方阱结构的子带吸收及其Ｓｔａｒｋ效应分析了实验结构。     

非对称双势垒结构中电子态的特异性

在包络波函数近似下自洽计算了非对称双势垒结构（ＤＢＳ）中的电子态，并正确得到了积累区和中央势阶中准束缚能级Ｅａｃ、Ｅｗｅ随偏压变化的反交叉过程．结果首次揭示了如果适当选取ＤＢＳ的入射垒厚度，随着外加电场不断增加，在过共振区积累层势阱和中央势阱会统一成一个大三角势阱的基态能级Ｅｃｏｍ，Ｅｃｏｍ具有很好的二维性，这表明在过共振区ＤＢＳ在入射端积累区中只存在二维电子．     

耦合量子阱和超晶格中的Stark效应及电场感生的局域化

本文使用单带双谷模型和隧道谐振方法计算了电场作用下耦合量子阱和超晶格中的电子态.计算中考虑了能谷的非抛物线性和Г,Х两个能谷的贡献.算得的耦合量子阱能级同实验结果之间吻合良好,并且得出在某些电场下两个阱中的不同能级之间可能产生耦合.对超晶格的计算同样得到了同实验吻合的电场作用下的局域化及电子的带间跃迁能量.在GaAs/AlAs超晶格中还算得了适当电场下的有趣的Г-Х混和现象.     

界面效应对半导体量子点异质结的电子能级扰动的分析

提出采用壳状结构和渐变有限深势阱模型的方法来分析界面效应对半导体量子点异质结的束缚态电子能级的扰动。模拟计算表明，对于处于强受限的量子点，界面效应明显。随着量子点的表面区域增大和量子点尺寸的减小，能级移动增加，在低能级时近似呈线性变化关系。     

抛物线型势阱二维电子气能级的解析解

从玻尔 -索末菲量子化条件出发 ,以抛物线势阱为模型 ,建立了硅 MOS结构表面反型层中二维电子气能级 E满足的超越方程 ,并从该方程得到了能级 E的解析表达式。该式能够非常简单地确定出抛物线型势阱中的能级 ,而不需要数值求解薛定谔方程     

量子点异质结中类氢杂质电子束缚能级的计算

采用球壳结构和渐变有限深谐振子势阱模型,利用镜像电荷的方法分析了不同介电常数下,界面效应对半导体量子点异质结中类氢杂质电子束缚能级的扰动情况.通过计算考虑到杂质对电子的束缚作用前后的电子的基态能,可以看出对于处在弱受限情况下的量子点,异质结厚度在小于10 nm时,界面效应对类氢杂质电子束缚能级的影响明显.当异质结壳层厚度增大的时候,界面效应的影响将逐渐减弱,受扰动的基态能也逐渐减小,最后不同Airy函数零点值所对应的基态能趋向于某一固定值,此时界面效应可以忽略.     

表面势垒层厚度对量子阱束缚电子态的影响

采用包络函数方法在四带k·p模型基础上计算了晶格匹配的量子阱 InP/Ca_(0.47)In_(0.53)As/InP中束缚电子能级及波函数,讨论了表面势垒层厚度对量子阱中束缚电子能级、波函数以及相应于电子基态能级与重空穴基态能级间的荧光谱峰位置的影响.文中也讨论了在势阱与势垒边界处的不同衔接条件对量子阱中束缚电子能级计算结果的影响.     

Well Done, Ted

We are all indebted to Ted Saad for his three years of tireless work as editor of our magazine. It does not take more than a brief glance through these pages to see what an exhausting time-consuming job it must be to both edit and coordinate the material for such a highly technical and valuable publication.     

钻井模拟器仿真

在钻井培训中采用仿真试验技术,大大缩短培训时间,减少费用,降低了风险。由于利用虚拟样机代替物理样机,也可以对钻井产品进行创新设计、测试和评估,缩短开发周期,降低成本,改进产品设计质量,提高面向客户与市场需求的能力。     

液晶显示器件市场前景看好

本文综述报导液晶显示器件市场现状及前景。     

GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器的量子阱参数设计

量子阱参数如势阱宽度、势垒高度和阱中的掺杂浓度决定了阱中的能级分布及光学吸收,它和量子阱红外探测器(QWIP)的响应波长、暗电流、响应率、探测率等特性参数密切相关.为了使设计的QWIP达到预期的各种性能指标,对其各参量进行了精心设计.运用量子阱的第一激发态与势垒的高度接近时产生共振效应,进行了量子阱的优化设计,得出垒高和阱宽的关系.另外,根据器件光谱响应的要求,利用传输矩阵法计算出相应的量子阱参数.此设计方法在GaAs/AlGaAs长波-长波双色QWIP中得到了较好的验证.     

Terahertz Semiconductor Quantum Well Devices

For eventually providing terahertz science with compact and convenient devices,terahertz (1～10THz) quantum-well photodetectors and quantum-cascade lasers are investigated. The design and projected detector performance are presented together with experimental results for several test devices,all working at photon energies below and around optical phonons. Background limited infrared performance (BLIP) operations are observed for all samples (three in total) ,designed for different wavelengths. BLIP temperatures of 17,13, and 12K are achieved for peak detection frequencies of 9.7THz(31μm) ,5.4THz(56μm) ,and 3.2THz(93μm) ,respectively. A set of THz quantum-cascade lasers with identical device parameters except for doping concentration is studied. The δ-doping density for each period varies from 3.2 × 1010 to 4. 8 × 1010cm-2. We observe that the lasing threshold current density increases monotonically with doping concentration. Moreover, the measurements for devices with different cavity lengths provide evidence that the free carrier absorption causes the waveguide loss also to increase monotonically. Interestingly the observed maximum lasing temperature is best at a doping density of 3.6 × 1010cm-2.     

Terahertz Semiconductor Quantum Well Devices

For eventually providing terahertz science with compact and convenient devices,terahertz (1～10THz) quantum-well photodetectors and quantum-cascade lasers are investigated. The design and projected detector performance are presented together with experimental results for several test devices,all working at photon energies below and around optical phonons. Background limited infrared performance (BLIP) operations are observed for all samples (three in total) ,designed for different wavelengths. BLIP temperatures of 17,13, and 12K are achieved for peak detection frequencies of 9.7THz(31μm) ,5.4THz(56μm) ,and 3.2THz(93μm) ,respectively. A set of THz quantum-cascade lasers with identical device parameters except for doping concentration is studied. The δ-doping density for each period varies from 3.2 × 1010 to 4. 8 × 1010cm-2. We observe that the lasing threshold current density increases monotonically with doping concentration. Moreover, the measurements for devices with different cavity lengths provide evidence that the free carrier absorption causes the waveguide loss also to increase monotonically. Interestingly the observed maximum lasing temperature is best at a doping density of 3.6 × 1010cm-2.     

通过量子阱异质结中最佳带隙偏移改善量子阱激光器的性能

我们分析了量子阱异质结的带隙偏移对量于阱（ＱＷ）激光器性能的影响。表明，除了应变之外，带隙偏移的优化也能改进ＱＷ激光器的性能，尤其是能够同时达到超低阈值电流和高速。改进步骤是从减少ＱＷ激光器填充态开始，因为在光限制区导带结构和价带结构的不对称性可以通过ＱＷ异质结的最佳带隙偏移来补偿。其结果为设计高性能的ＱＷ激光器以及其它有源激光器件提供了设计规范。