InGaAs/GaAs应变量子阱能带结构的计算

为了进一步优化半导体激光器的性能,讨论了影响激光器中许多参数的能带结构.以InGaAs/GaAs应变量子阱材料为例,利用有限差分法对考虑价带混合效应的6×6 Luttinger-Kohn哈密顿量精确求解,得到导带和价带的能带结构图.计算结果表明,应变改变了传统无应变量子阱激光器中轻的导带有效质量与非常重的价带有效质量之间的巨大不对称性,更有利于提高激光器的性能.

基于增益特性的光抽运垂直外腔面发射激光器优化设计

介绍了光抽运垂直外腔面发射激光器的材料增益特性,以InGaAs/AlGaAs应变量子阱系统为例,建立了将带边偏置、能带结构和材料增益系统结合起来的理论模型。用Model-Solid模型确定带边偏置比,然后采用导带抛物线近似及价带6×6Luttinger哈密顿量精确计算了能带结构和材料增益。基于对材料增益特性的分析研究,优化设计了1μm波段的量子阱有源区,分别对量子阱的阱宽、阱深和阱的构成形式进行了优化设计并得到了最优选择,为光抽运垂直外腔面发射激光器的优化设计提供了理论依据。

应变量子阱能带结构数值分析

以InGaAs/GaAs应变量子阱材料为例,讨论了量子阱结构中的应变效应,用k·p微扰理论给出包括重空穴带、轻空穴带和自旋-轨道分裂带相互作用和考虑应变作用的6×6 Luttinger-Kohn哈密顿量,利用Matlab精确求解,并进行数值模拟得到了布里渊区中心的导带结构、价带结构和包络函数。结果表明,应变的引入使晶体产生畸变,改变了晶体结构的对称性,进而改变了材料的能带结构,提供了一种有效的能带裁剪手段。特点是将带隙、带边偏置比和能带结构计算系统结合起来,构成一个完整体系,该模型同样适用于其他Ⅲ-Ⅴ族的半导体量子阱的能带结构。

过渡区原子核低激发态的解析研究

本文对ＳｄＩＢＭ－１多极展开的Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ，Ｈ＝εｎｄ＋ａ２Ｑ·Ｑ十ａ１Ｌ·Ｌ＋ａ０Ｐ＋Ｐ的矩阵元，采用１／Ｎ展开技术计算到第一层次，解析研究了εｎｄ和ａ０Ｐ＋Ｐ两项对过渡区原子核低能谱结构的影响，并与ＰＨＩＮＴ程序计算的数值结果进行了比较，表明对过渡区原子核的低激发态性质，可用近似的解析公式计算．