Rashba效应影响下三角量子阱中弱耦合极化子的有效质量(英文)

采用改进的线性组合算符和幺正变换相结合的方法,导出了三角量子阱中弱耦合极化子的有效质量。讨论了极化子速度、电声子耦合常数和电子面密度对极化子有效质量的影响。通过对GaAs材料的数值计算结果表明:因为电-声子耦合作用和Rashba效应的存在,发现弱耦合极化子的有效质量由两部分组成,而且弱耦合极化子的有效质量随电声子耦合常数、电子面密度和极化子速度都发生了分裂。

三角量子阱中弱耦合极化子声子平均数研究

在三角量子阱中,考虑电子和光学声子的弱耦合,用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,导出了三角量子阱中弱耦合极化子的声子平均数表达式,发现了电-声子耦合系数和声子平均数的线性关系.结果表明电声子耦合强度对声子平均数的影响不可忽略,以半导体弱耦合材料为例讨论了两者之间明确的比例性,此结果在实际研究中有一定的指导意义.

三角量子阱中束缚磁极化子的性质（英文）

采用LLP变分法研究了三角量子阱中束缚磁极化子的性质.在不同库伦束缚势下,得到了基态能、基态结合能与磁场回旋频率及电子面密度之间的关系.数值计算结果表明:基态能量随着电子面密度和磁场回旋频率的增加而增加,基态结合能随着电子面密度和磁场回旋频率的增加而减少.

双三角量子阱中线性及非线性折射率的改变(英文)

利用密度矩阵理论和迭代方法,研究了双三角量子阱中线性、非线性及总折射率改变的特性并以典型的GaAs/A lxGa1-xAs材料为例进行了数值计算.重点讨论了入射光强度、双三角量子阱结构参量(量子阱宽)及外加电场对总折射率改变的影响.计算结果表明:由于线性及非线性折射率遵循着不同的变化规律导致了这些参量对总折射率的改变有着极其重要的影响.

三角量子阱中磁极化子的Zeeman效应和Rashba效应

采用Pekar变分法研究了三角量子阱中磁极化子的Zeeman效应和Rashba效应,理论推导得到磁极化子基态能量的表达式。结果表明,磁极化子的基态能量不仅是波矢和磁场回旋共振频率的函数,而且还是电子面密度和电子-声子耦合强度的函数;由于晶体结构反演非对称性及磁场的影响,磁极化子能量发生Rashba自旋轨道分裂和Zeeman分裂;在强、弱磁场下,分别讨论了Rashba效应和Zeeman效应在能量分裂中所占的主导地位;由于声子的存在降低了极化子的总能量,使得极化子态比裸电子态更稳定。

三角量子阱中极化子的Rashba效应（英文）

采用LLP变分法研究了Rashba效应对三角量子阱中极化子性质的影响,得到了极化子基态能量的表达式.在Rashba效应影响下,分别讨论了基态能量与波矢、电子面密度以及电子-声子耦合强度之间的关系.结果表明基态能量是波矢和电子面密度的增函数,是电子-声子耦合强度的减函数.由于Rashba效应的影响,基态能量分裂成两支.

双三角量子阱中不对称性及掺杂浓度对电子拉曼散射的影响(英文)

在有效质量近似下,从理论上研究了非对称双三角量子阱的拉曼散射。推导了导带子带间电子跃迁的微分散射截面表达式,以GaAs/AlxGa1-xAs材料为例进行了数值计算。结果表明,散射光谱不仅与掺杂浓度有关,而且与双量子阱的不对称性有关,随着量子阱不对称性的增加或掺杂浓度的减少,散射峰发生了红移。本工作对设计新型微电子和光电子器件有一定的指导意义。

流体静压力对纤锌矿AlyGa1-yN/AlxGa1-xN三角量子阱中极化子效应的影响

研究了纤锌矿AlyGa1-yN/AlxGa1-xN三角量子阱和GaN/AlxGa1-xN方量子阱中流体静压力对极化子能量和电子-声子相互作用对极化子能量的贡献(极化子效应)的影响.给出极化子基态能量、跃迁能量以及极化子效应随流体静压力p和组分x的变化关系.理论计算中考虑了纤锌矿结构中介电常数、声子频率、电子有效质量等参数的各向异性和随压力p和坐标z的变化.结果显示,随着流体静压力的增加,纤锌矿AlyGa1-yN/Al0.3Ga0.7N三角量子阱和GaN/Al0.3Ga0.7N方量子阱中极化子基态能量和跃迁能量缓慢减小.定域声子、半空间声子以及它们之和对基态能量的贡献随流体压力p的增加而逐渐增大,即极化子效应增大.随组分x的增加,在两种量子阱中极化子基态能量和跃迁能量逐渐增大.半空间声子对极化子基态能量的贡献随组分x的增加而降低,而定域声子对基态能量的贡献随组分x的增加而增加,它们之和对基态能量的贡献随组分x的增加而增大.纤锌矿AlyGa1-yN/AlxGa1-xN三角量子阱中极化子基态能量和跃迁能量以及极化子效应随流体静压力和组分的变化规律与GaN/AlxGa1-xN方量子阱结构中相应量的变化规律相似,但量值不同,前者中基态能量和跃迁能量以及极化子效应明显大于后者中相应值.

流体静压力对Al_(y)Ga_(1-y)N/Al xGa_(1-x)N三角量子阱中磁极化子回旋频率与回旋质量的影响

运用Larsen的微扰方法,研究纤锌矿Al_(y)Ga_(1-y)N/Al_(x)Ga_(1-x)N三角量子阱与GaN/Al_(x)Ga_(1-x)N方量子阱中磁极化子回旋频率与回旋质量随流体静压力、外磁场强度及组分的变化关系。在理论推导中,计入声子频率、介电常数、电子有效质量对压力P和坐标z的依赖性,并考虑其各向异性。结果显示,在外磁场强度不变的情况下,随着流体静压力的增加,在纤锌矿Al_(y)Ga_(1-y)N/Al_(0.3)Ga_(0.7)N三角量子阱与GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N方量子阱中磁极化子回旋频率逐渐减小,回旋质量逐渐增大。在纤锌矿Al_(y)Ga_(1-y)N/Al_(0.3)Ga_(0.7)N三角量子阱与GaN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N方量子阱(压力为定值)中,磁极化子回旋频率随外磁场强度的增大而增大;三角阱(方阱)中的磁极化子回旋质量随外磁场强度的增大逐渐增大。当组分作为变量时,随着组分的变化,Al_(y)Ga_(1-y)N/Al_(x)Ga_(1-x)N三角阱中磁极化子的回旋频率与回旋质量变化较大而GaN/Al_(x)Ga_(1-x)N方阱中的变化较小。Al_(y)Ga_(1-y)N/Al_(x)Ga_(1-x)N三角量子阱中的磁极化子回旋频率比GaN/Al_(x)Ga_(1-x)N方量子阱中的小,而三角量子阱中的磁极化子回旋质量比方量子阱中的大。

电场对三角量子阱中强耦合磁极化子性质的影响

采用LLP变分法和幺正变换的方法，研究了电场对三角量子阱中强耦合磁极化子性质的影响。通过理论推导得到了极化子基态结合能的表达式，结果显示极化子基态结合能分别是电子一声子耦合强度、电子面密度、磁场回旋频率及电场强度的函数。在不同电场下，通过数值计算分别得到了极化子基态结合能与电子一声子耦合强度、磁场回旋频率及电子面密度之间的函数关系。数值计算结果表明：极化子的基态结合能是电子一声子耦合强度和电场强度的增函数，而且是电子面密度和磁场回旋频率的减函数。

库仑场下三角量子阱中弱耦合极化子的相互作用能

本文在Huybrechts弱耦合极化子模型的基础上,采用线形组合算符和两次幺正变换相结合的方法研究了库仑场下各种量对三角量子阱中弱耦合极化子相互作用能的影响。经过推导,得出了三角量子阱中弱耦合极化子相互作用能的表达式,库仑场下三角量子阱中弱耦合极化子相互作用能由三项组成:分别包括束缚势能量、电子与体纵光学声子之间相互作用能和三角量子阱中限制势能量。这三个部分对相互作用能各有贡献,均不可忽略。进一步还可以选择具体的半导体材料进行数值计算,从而得到确定半导体量子阱中极化子相互作用能随量子阱中库仑束缚势、电子-声子耦合强度和三角量子阱中限制势的数值对应变化关系,从而体会库仑场下各种参量对三角量子阱中弱耦合极化子奇特的量子效应。此结论也可以广泛推广到库仑场下各种弱耦合材料三角量子阱中极化子相互作用能的参考和计算。

具有三角形InGaN/GaN多量子阱的高内量子效率的蓝光LED(英文)

对InGaN量子阱LED的内量子效率进行了优化研究。分别对发光光谱、量子阱中的载流子浓度、能带分布、静电场和内量子效应进行了理论分析。对具有不同量子阱数量的InGaN/GaN LED进行了理论数值比对研究。研究结果表明,对于传统结构的LED而言,2个量子阱的结构相对于5个和7个量子阱具有更好的光学性能。同时还研究了具有三角形量子阱结构的LED,研究结果显示,三角形多量子阱结构具有较高的电致发光强度、更高的内量子效率和更好的发光效率,所有的优点都归因于较高的电子-空穴波函数重叠率和低的Stark效应所产生的较高的载流子输入效率和复合发光效率。

变温量子阱生长技术对蓝光LED发光效率的影响

采用金属有机物化学气相沉积,在2英寸(1英寸=2.54 cm)蓝宝石图形衬底上通过引入变温量子阱生长技术,生长出了具有三角形量子阱(TQW)结构的发光二极管外延片。对比不同生长温度下的样品,得出了最优化的具有三角形量子阱结构外延片的生长条件。通过比较常规恒温量子阱结构和三角形量子阱结构外延片的光致发光光谱,发现TQW结构具有更窄的半峰宽和更高的发光强度。这主要是由于TQW改变了量子阱中的波函数分布,使电子空穴对的复合效率提高。外量子效率从传统的59.38%提高到60.75%,比传统的恒温量子阱提高了1.38%。

量子限制斯达克效应对三角形量子阱吸光特性的影响

本文通过计算量子力学波动方程以及载流子传输特性,哈密顿量的H能谱图和边界条件等的理论方法来分析量子限制斯达克效应对三角形量子阱体系吸收特性的影响,说明了选择合适的量子阱垒层对于提高三角形量子阱吸光率具有重要的意义。