内建电场作用下纤锌矿ZnO/Mg_xZn_(1-x)O量子阱中束缚极化子结合能和极化子能移随组分x的变化规律

用改进的Lee-Low-Pines(LLP)变分理论讨论了纤锌矿结构的ZnO/Mg_xZn_(1-x)O量子阱体系中内建电场对束缚极化子结合能和极化子能移的影响,数值研究了基态能量和结合能、不同支光学声子对能量和结合能的贡献随Mg组分x变化的规律。计算中计入了体系的介电常数、电子的带有效质量和不同支光学声子频率等参数的各向异性,并同时考虑了长波光学声子与电子和杂质中心的相互作用。结果显示,该体系中,内建电场对结合能和极化子能移的影响显著,并且不同支光学声子对能量和结合能的贡献受内建电场的影响程度有所不同。内建电场增大了声子对能量的总贡献,而降低了声子对结合能的总贡献。在内建电场作用下,能量和结合能随x增大而急剧减小,而没有内建电场时,变化相对缓慢。计算结果还说明,组分x变大时,无论是否考虑内建电场,界面和定域声子对能量和结合能的贡献变大,半空间声子贡献变小,声子对能量的总贡献变大。而声子对结合能的总贡献则要视是否考虑内建电场而不同:有内建电场时变大,无内建电场时变小。同闪锌矿结构的GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子阱相比,纤锌矿ZnO/Mg_xZn_(1-x)O量子阱体系中光学声子对极化子能量和结合能的影响更大,极化子能移更明显。