有限深量子阱中极化子束缚能

本文用改进的Ｌｅｅ－Ｌｏｗ－ｐｉｎｅｓ变分法研究了界面光学声子，局域体光学声子以及半无限体光学声子对有限深量子阱中极化子束缚能的影响，得到了电子束缚态能量和极化子束缚能的解析表达式，该表达式可用于任意宽度的量子阱，并给出正确的二维和三维极限。本文对ＧａＡｓ／Ｇａ＿（１－ｘ）Ａｌ＿ｘＡｓ量子阱作了具体数值计算，给出了计算结果。还分析和讨论了各种声子模对极化子束缚能的贡献，以及量子阱中极化子的一些特征。

抛物量子点中强耦合束缚极化子的光学声子平均数

采用线性组合算符和幺正变换方法研究了在库仑场束缚下抛物量子点中强耦合束缚极化子的振动频率和光学声子平均数,并对其进行了数值计算。结果表明:强耦合束缚极化子的振动频率和光学声子平均数随量子点的有效受限长度的增加而减小,随电子-LO声子耦合强度的增强而增加,束缚极化子的振动频率随库仑势的增加而减小。

Rashba效应对量子线中强耦合束缚极化子性质的影响

采用改进的线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了Rashba效应对半导体量子线中强耦合束缚极化子性质的影响。计算了Rashba效应的影响下量子线中强耦合束缚极化子的基态能量、有效质量和振动频率。数值分析结果表明:基态能量随库仑束缚势的增加而减少,随受限强度的增加而增大,而且在Rashba效应影响下,基态能量和有效质量比随库仑束缚势的变化曲线由原来的一条分裂为上下两条;振动频率随束缚势、受限强度和耦合强度的增加而加快;有效质量比随库仑束缚势和受限强度的增强而变大。

磁场对GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结系统中束缚极化子的影响

对 Ga As/ Alx Ga1 - x As单异质结系统引入三角势近似异质结势 ,同时考虑体纵光学 (L O)声子和有效近似下两支界面光学 (IO)声子的影响 ,采用变分法讨论了外界恒定磁场对束缚于近界面杂质的光学极化子结合能的影响 .利用改进的 L ee- L ow- Pines(L L P)中间耦合方法处理电子 -声子和杂质 -声子的相互作用 ,计算了杂质态结合能随杂质位置、磁场强度、电子面密度的变化关系 .结果表明 ,极化子结合能随磁场呈现增加的趋势 ,其中 L O声子对结合能的负贡献受磁场影响显著 ,而 IO声子的负贡献受磁场的影响并不明显 ,但当杂质靠近界面时 ,杂质 - IO声子相互作用对磁场的影响很敏感 .结果还表明 ,导带弯曲作用不容忽略 ;电子像势对结合能的影响很小 ,可以忽略 .

抛物量子线中束缚极化子激发态的性质

本文研究抛物量子线中强耦合束缚极化子激发态的性质.采用Huybrechts线性组合算符和幺正变换的方法计算了抛物量子线中强耦合束缚极化子的第一内部激发态能量、激发能量和振动频率.数值计算表明:强耦合束缚极化子的第一内部激发态能量和激发能量都随约束强度的增加而增大;但第一激发态能量随库仑束缚势的增加而减少,而激发能量随库仑束缚势的增加而增大;振动频率λ随约束强度和库仑束缚势增加而增大.

电场和温度对量子线中强耦合束缚极化子性质的影响

采用线性组合算符和幺正变换相结合方法研究了电场和温度对量子线中强耦合束缚极化子性质的影响.计算了在电场和温度影响下抛物量子线中强耦合束缚极化子的基态能量、平均声子数和振动频率.数值计算结果表明:束缚极化子的基态能量随约束强度、库仑束缚势和电场强度的增大而逐渐增大;平均声子数随温度、耦合强度的增大呈现递增关系,随库仑束缚势的加大呈现递减关系;振动频率随耦合强度和温度的增大而增大,随库仑束缚势的减小而增大.

磁场对量子阱中弱耦合束缚极化子性质的影响(英文)

采用线性组合算符及幺正变换方法研究了磁场对量子阱中弱耦合束缚极化子的性质的影响。导出了量子阱中束缚极化子的基态能量与振动频率、库仑束缚势、磁场和阱宽之间的变化关系。同时也讨论了振动频率与库仑束缚势、磁场之间的变化关系。通过数值计算结果表明:量子阱中束缚极化子的基态能量因振动频率、库仑束缚势、磁场和阱宽的不同而不同,它随振动频率和磁场的增加而增大,随库仑束缚势和阱宽的增大而减小。量子阱中束缚磁极化子的基态能量与振动频率无关,随库仑束缚势和阱宽的增大而减小,随磁场的增大而增大。

量子点中束缚极化子性质的温度依赖性

采用线性组合算符和幺正变换方法研究抛物量子点中弱耦合束缚极化子性质的温度依赖性,导出了弱耦合束缚极化子的振动频率、基态能量和声子平均数随温度的变化关系。取ZnS晶体为例进行数值计算,结果表明:量子点中弱耦合束缚极化子的振动频率、基态能量和声子平均数随温度的升高而增大。

抛物量子点中弱耦合束缚极化子的性质

研究了抛物量子点中弱耦合束缚极化子的性质。采用线性组合算符和幺正变换方法导出了束缚极化子的振动频率和基态能量。讨论了量子点的有效受限长度、电子-LO声子耦合强度和库仑场对抛物量子点中弱耦合极化子的振动频率和基态能量的影响。数值计算结果表明:弱耦合束缚极化子的振动频率和基态能量随有效受限长度的增加而减小,振动频率随库仑势的增加而增加,基态能量随耦合强度、库仑势的增加而减小。

非对称量子点中弱耦合束缚极化子的性质

采用线性组合算符和幺正变换方法研究了非对称量子点中弱耦合束缚极化子的性质。导出了非对称量子点中弱耦合束缚极化子的振动频率和基态能量随量子点的横向和纵向有效受限长度,库仑束缚势和电子-声子耦合强度的变化关系。通过数值计算,结果表明:非对称量子点中弱耦合束缚极化子的振动频率和基态能量随量子点的横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大。

抛物量子点中强耦合束缚极化子的性质

采用Pekar类型的变分方法研究了抛物量子点中强耦合束缚极化子的基态和激发态的性质。计算了束缚极化子的基态和激发态的能量、光学声子平均数。讨论了量子点的有效束缚强度和库仑束缚势对基态能量、激发态能量以及光学声子平均数的影响。数值计算结果表明:量子点中强耦合束缚极化子的基态和激发态能量及光学声子平均数均随量子点的有效束缚强度的增加而减小,基态、激发态能量随库仑束缚势的增加而减小,光学声子平均数随库仑束缚势的增加而增大。

量子棒中弱耦合杂质束缚极化子的性质

给出了具有椭球边界量子棒经过坐标变换成球形边界的哈密顿量。采用线性组合算符和幺正变换的方法,研究了在非均匀抛物限制势下量子棒中弱耦合杂质束缚极化子的振动频率、基态能量和基态结合能随库仑束缚势、电子-声子耦合强度和椭球的纵横比的变化关系。数值计算结果表明:振动频率、基态能量和基态结合能随库仑束缚势的增加而增大,基态能量和基态结合能随电子-声子耦合强度的增加而增加。当e′>1时,振动频率、基态能量和基态结合能随椭球的纵横比的增加而增加;e′<1时,随纵横比的减少,振动频率、基态能量和基态结合能都增大;当e′=1时,振动频率取极小值,基态能量和基态结合能也取较小的稳定值。

纤锌矿GaN/AlN无限深量子阱中束缚极化子能量

采用改进的LLP变分方法,研究纤锌矿氮化物无限深量子阱材料中束缚极化子基态能量和基态结合能、第一激发态能量和第一激发态结合能、第一激发态到基态的跃迁能量等物理量随着量子阱宽度的变化关系.研究结果表明,基态能量、第一激发态能量和结合能以及第一激发态到基态的跃迁能量随着阱宽的增大而减小,阱宽较小时,能量随阱宽下降的速度较快,之后来变得缓慢,最后接近GaN体材料中的三维值.研究还发现,在GaN/AlN量子阱中电子-声子相互作用对能量的贡献(41 meV)比在GaAs/AlAs量子阱中(3 meV)大得多.

束缚极化子有效质量的温度特性

采用改进的线性组合算符和幺正变换方法研究强、弱耦合束缚极化子的有效质量的温度特性,对RbCl晶体进行数值计算。结果表明,强耦合束缚极化子的振动频率和有效质量随温度的升高而增加,随库仑势的增加而增大。

极性半导体膜中的束缚极化子(英文)

采用线性组合算符法和幺正变换方法,研究极性晶体膜中束缚极化子的基态能量、自陷能随膜厚d的变化关系。得出束缚极化子的自陷能由两部分组成:第一部分是由于电子-体LO声子相互作用所引起的(Eetr-LO)极化子效应;第二部分则是电子-SO声子相互作用引起的。后者又包含两部分,分别是电子与极性膜中两支表面声子相互作用的贡献(Eetr-SO( +),Eetr-SO( -))。通过对KCl半导体膜的数值计算表明,Eetr-LO随膜厚d的增加而增加;但是Eetr-SO、极化子的振动频率以及电子-声子相互作用所产生的总自陷能Eetr-ph随膜厚d的增加而减少,当膜厚大于5 nm时,总自陷能Eetr-ph趋于一稳定值。另外,由于束缚势的存在,使极化子的振动频率增大,这主要是由于束缚势的存在,使电子-声子间的相互作用增强,极化子效应增大而引起的。

库仑场对量子点中强耦合束缚极化子激发态性质的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法研究量子点中强耦合束缚极化子的振动频率、第一内部激发态能量、激发能量和共振频率的性质。讨论了这些量随量子点的有效受限长度、电子-声子耦合强度和库仑束缚势的变化关系。通过数值计算结果表明:量子点中强耦合束缚极化子的振动频率、第一内部激发态能量、激发能量和共振频率随量子点的有效受限长度的减小而迅速增大,随库仑束缚势和电子-声子的耦合强度的增加而增大。

Rashba效应下量子点中束缚极化子的有效质量

采用线性组合算符、LLP幺正变换和变分方法,研究Rashba效应下量子点中强耦合束缚极化子有效质量的性质。对RbCl量子点数值计算的结果表明:极化子的振动频率、有效质量均随极化子速率、受限强度和库仑束缚势的增大而增大,原因是极化子速率增大电子动能增加,库仑束缚势增大导致电子-声子间相互作用增强,受限强度增大使电子运动的有效范围减小导致电子能量增大,进而使极化子的振动频率和有效质量增大。受Rashba自旋轨道相互作用的影响,极化子的有效质量发生劈裂,劈裂间距随极化子速率的增大而减小。

极性晶体膜中束缚极化子的有效质量

采用线性组合算符法和变分法,讨论了极性晶体膜中电子与SO声子耦合强,与LO声子耦合弱的电子-声子相互作用系统的有效质量.得出了束缚极化子的有效质量随膜厚的变化规律.对KCl材料进行数值计算的结果表明,不同支声子与电子相互作用对有效质量的贡献并不相同,而且由于束缚势的存在,使有效质量增大.

极性晶体膜中的束缚极化子的有效质量(英文)

采用格林函数的方法,研究极性晶体膜中束缚极化子的有效质量随膜厚d的变化关系。得出电子-体LO声子相互作用以及电子-SO声子相互作用都对束缚极化子的有效质量有贡献。通过对KCl半导体膜的数值计算表明,束缚极化子的有效质量随膜厚d的增加而减少;当膜厚小于5 nm时电子-SO声子相互作用对束缚极化子的有效质量起主要贡献,但是当膜厚大于10 nm时,电子-体LO声子相互作用对束缚极化子的有效质量起主要贡献,当膜厚大于5 nm而小于10 nm时,二者共同影响束缚极化子的有效质量;另外,由于束缚势的存在,使束缚极化子的有效质量增大,这主要是由于束缚势的存在,使电子-声子间的相互作用增强,极化子效应增大而引起的。

电场对量子阱中弱耦合束缚极化子性质的影响

采用线性组合算符及幺正变换的方法,研究了电场对量子阱中弱耦合束缚极化子性质的影响,得出基态能量和电场强度?阱宽?库仑束缚势?振动频率之间的关系.计算结果表明:随着电场强度的增加,束缚极化子的基态能量增大;随着阱宽的增大,束缚极化子的基态能量减小,且阱宽越小,量子尺寸效应越显著.