GaAs衬底上分子束外延ZnTe_(1-x)S_x合金的光学声子散射研究

用分子束外延方法在GaAs（100）衬底上外延生长了不同组分的ZnTe1-xSx（0＜x＜1）合金．用X射线衍射和喇曼散射对该合金的晶体结构和光学声子散射性能进行了研究．通过对其光学声子频率随x的变化研究发现，ZnTe1-xSx合金呈现典型的双模特性．其中，ZnTe1-xSx合金中类ZnTe模和类ZnS模的长波光学声子频率随组分x呈线性变化．用改进了的随机元等位移（MREI）模型计算了该合金的长波光学声子频率和x的关系，并与测量结果作了比较，理论和实验符合很好．

闪锌矿GaN/Ga_xIn_(1-x)N应变异质结中电子-光学声子散射率

采用介电连续模型,计及晶格应变对材料物理参数的影响,利用费米黄金定则讨论闪锌矿GaN/GaxIn1-xN应变异质结中四支光学声子对电子的散射.计算结果表明,该异质结中对总散射率的贡献主要来自沟道材料的体纵光学声子;考虑电子吸收声子过程时,晶格应变对总散射率有较大影响.

用拉曼散射谱与远红外反射谱研究Ga_xIn_(1-x)As_ySb_(1-y)四元混晶的长波光学声子

报道了 MBE外延生长的 Gax In1 - x Asy Sb1 - y四元混晶的拉曼散射谱与远红外反射谱 ,并从拉曼散射谱中观察到了 Gax In1 - x Asy Sb1 - y四元混晶的晶格振动四模行为 ;从实验中还观察到低于 180 cm- 1的若干散射峰 ,提出它们可能是与次近邻原子间相互作用的晶格振动模式有关 ;从拉曼散射谱和红外反射谱中观察到了与 Gax In1 - xAsy Sb1 -

电子-声子相互作用对柱形量子线中光学克尔效应的影响(英文)

本文利用密度矩阵方法研究了柱形量子线中的光学克尔效应,重点讨论了电子-声子相互作用对其的影响,并以GaAs量子线为例进行了数值计算。结果显示,随着量子线半径R0的减小,光学克尔效应会逐渐增强;考虑了电子-声子相互作用时的光学克尔效应比未考虑电子-声子相互作用时的大20%多;量子线半径R0越小,峰越尖锐,峰值越强;当量子线半径R0大于40nm时,峰会逐渐消失.

n层耦合量子阱中的极化光学声子振动:电-声子相互作用哈密顿(英文)

在介电连续近似下,推导和讨论了任意层的耦合量子阱系统中的受限纵光学(LO)声子模与界面光学(IO)声子模。为了描述受限纵光学声子的振动,采用了一个正确的LO声子势函数,同时,为了处理系统中的界面光学声子,采用了行列式解线性方程组的方法,得到了量子化的LO与IO声子场以及它们的电-声子相互作用哈密顿.本项工作可以看作是对以前一些工作的普遍化。它提供了一种解决声子效应对多层耦合量子阱系统影响问题的统一方法.

铜氧面电阻率-温度线性依赖与空穴-声子散射

在BCS理论框架中,推导出高温铜氧化物材料中电子或空穴对间的电声作用强度T与电子费米速度成正比,与相互作用距离的平方根成反比关系,代入索末菲量子自由电子气模型的电阻率公式,计算出高温超导铜氧化物材料正常态电阻率ρab对温度成线性依赖的比例系数β≈0.4×10-6(Ω·cm·K-1),与经验结果较为一致.并用空穴-声子散射机制解释了空穴型高温超导铜氧化物正常态的电阻率随温度的线性依赖行为.

Ga_(1-x)Al_xP混晶的长波长光学声子谱

本文报道Ga_(1-x)Al_xP混晶的室温喇曼散射测试结果。所用的样品用液相外延方法生长在〈111〉晶向的GaP衬底上。混晶组分x值在0.16—0.65之间。实验结果表明,Ga_(1-x)Al_xP混晶的长波长光学声子谱呈现双模行为,具有类GaP和类AIP两个光学支。

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管中二维电子气的极化光学声子散射

AlGaN/GaN界面处的二维电子气迁移率是描述高电子迁移率晶体管特性的一个重要参数,极化光学声子散射是高温时限制二维电子气迁移率的主要散射机制.本文对极化光学声子散射进行计算,结果表明在二维电子气浓度为6×10^11-1×10^13 cm^–2,温度为200-400 K范围内,极化光学声子散射因素决定的迁移率随温度的变化近似为μPO=AT-α(α=3.5);由于GaN中光学声子能量较大,吸收声子对迁移率的影响远大于发射声子的影响.进一步讨论了极化光学声子散射因素决定的迁移率随光学声子能量变化的趋势,表明增加极化光学声子能量可提高二维电子气的室温迁移率.

光学声子散射对纤锌矿AlN/GaN异质结中电子迁移率的影响

考虑导带弯曲和有限高势垒,利用变分法和力平衡方程研究了界面光学声子和半空间光学声子散射对纤锌矿AlN/GaN异质结中二维电子气(2DEG)迁移率的影响,数值计算了各支光学声子作用下迁移率随电子面密度及温度的变化.结果表明:总迁移率随电子面密度先上升后下降,随温度升高则一直呈下降趋势.在较低电子面密度时,沟道区的体纵光学声子散射为影响迁移率的主要因素;当电子面密度大于4×1013/cm2时,界面声子散射成为主要因素.

量子线中电子有效质量失配对电子-声子散射率的影响

以 Ga As/ Ga Al As量子线为例 ,计算电子的最低子能带内电子 -声学波声子散射率 .结果表明 ,电子有效质量失配对电子 -声学波声子散射率的影响不可忽视 .

光学声子色散关系对多孔硅喇曼谱的影响

测量了多孔硅的喇曼光谱，观察到谱峰有明显的红移和非对称性展宽效应．用微晶模型对此现象进行了解释：认为谱峰的这种变化不完全是由尺寸的空间限制效应和多孔硅的应变造成的，更主要的是多孔硅的色散关系发生了变化．采用不同的色散关系对谱峰进行了拟合，发现色散关系对喇曼谱的拟合有较大的影响．

六方系InAlGaN晶体的长波长光学声子研究(英文)

利用拉曼散射实验方法对六方系InAlGaN晶体的光学声子进行了测量,同时利用修正随机元素同向位移模型对其光学声子与组分的关系进行了理论模拟。结果表明InAlGaN晶体的E1与A1光学声子分支都表现为单模行为,测量得到的InxGa0.45-xAl0.55N晶体的A1(LO)声子与计算结果一致。对InxAl0.42-xGa0.58N晶体的A1(LO)声子的计算结果与Cros的测量结果进行了对比,两者也相符。

纤锌矿氮化镓基阶梯量子阱中界面声子的色散谱与散射率

本文理论分析了纤锌矿GaN-基阶梯量子阱中的电子-界面光学声子散射性质。阶梯量子阱中的解析的界面声子态及Frhlich电子-声子相互作用哈密顿被导出了。在考虑强内建电场效应及能带的非抛物性特性的情况下,阶梯量子阱结构精确解析的电子本征态也被给出了。以一个四层纤锌矿AlN-基阶梯量子阱为例进行了数值计算。结果发现,系统中存在四支界面光学声子模,这一观察明显不同于对称的GaN/AlN单量子阱与双量子阱的情况。这一差异被归结为阶梯量子结构的非对称性。GaN-基阶梯量子阱中的子带内散射率与子带间散射率比GaAs-基阶梯量子阱的结果大一个数量级,这被归因于GaN-基晶体大的电子-声子耦合常数。GaN-基阶梯量子阱的子带内散射率表现出与GaAs-基体系类似的结构参数依赖关系,但两类体系的子带间散射率对阶梯量子阱结构参数依赖则明显不同,这被归结为GaN-基阶梯量子阱结构中强的内建电场效应及带的非抛物性。结果还表明,高频界面声子模相对于低频界面声子模,对散射率的贡献更大。

电子-声子相互作用非对称双势垒共振隧穿的影响(英文)

理论研究了非对称双势垒结构中光学声子发射率和光学声子辅助隧穿电流 .对Alx Ga1-x As/Ga As/Aly Ga1-y As结构作了数值计算 ,得到对声子辅助隧穿实验电流峰的一种新的理论上的合理辨认 .对宽量子阱理论上只有一个声子辅助峰 ,且接近阱内 LO声子的能量 .发现界面光学 ( IO)声子辅助隧穿是主要的 .

电子-声子相互作用对非对称Morse势阱中光整流效应的影响(英文)

从理论上研究了电子-声子相互作用对Morse势阱中光整流效应的影响。利用微扰论的方法求解在考虑电子-声子相互作用时Morse量子阱的波函数和能级,采用密度矩阵方法和迭代法得到光整流系数,以典型的GaAs/AlGaAs Morse势阱为例进行数值计算。数值结果表明在考虑电子-声子相互作用后,获得的光整流系数比仅考虑电子情况的大15%～30%左右。并且电子-声子相互作用使光整流系数峰值向高能方向偏移。因此要得到比较精确的结果,有必要考虑电子-声子相互作用的影响。

砷化物三元混晶中电子-声子相互作用的维度和体积效应

通过导出描述三维、二维和一维混晶中电子-声子相互作用的哈密顿量,讨论了砷化物三元混晶中原胞体积效应与电子-声子耦合强度和原胞体积失配率的关系。结果表明:电子-声子耦合越强,原胞失配率越大,体积效应越明显;只有原胞体积失配率较小和电子-声子的耦合强度较弱时,体积效应的影响是可以略去的;由于维度受限增强了电子-声子相互作用强度,二维光学极化子效应的非线性变化比三维的更明显;而一维光学极化子效应的非线性变化比三维和二维情形要弱。

InGaN合金中LO声子-等离子激元耦合模的研究

分别采用532,488 nm可见光和325 nm紫外光激发,对金属有机化学气相沉积法在蓝宝石衬底上生长的六方相InGaN/GaN薄膜样品在室温和78 K低温下的拉曼散射谱进行了研究。在可见光激发时,E2模和A1(LO)模的散射信号主要来自GaN层;采用紫外光激发时,A1(LO)模向低频方向移动且共振增强,此散射信号来自InGaN层。在可见光激发的情况下,在A1(LO)模的高频方向观察到一个宽峰,此宽峰为InGaN的LO声子-等离子激元耦合模,根据耦合模频率得到InGaN层中的电子浓度为ne=1.61×1018cm-3。紫外光激发时,没有观察到耦合模,A1(LO)模散射信号主要来自样品表面耗尽层,由此估算样品中的耗尽层宽度大约在40 nm。此外,还对比分析了在室温和78 K低温下LO声子-等离子激元耦合模的散射强度的变化规律,计算了不同温度下等离子激元的屏蔽波矢。这些结论对于了解InGaN材料的基本性质以及氮化物光电器件的开发利用都有重要参考价值。

ZnSe/ Zn_(1-x)Cd_xSe非对称双量子阱中电子声子相互作用(英文)

采用转移矩阵方法研究了 Zn Se/Zn1-x Cdx Se非对称双量子阱结构中界面光学 ( IO)声子模和电子 -IO声子相互作用哈密顿量 .发现 IO声子的色散关系和电子 -IO声子耦合强度是波矢的复杂函数 ,并且长波声子是主要的 .使用简化的相干势近似数值计算 Zn Se/Zn1-x Cdx Se非对称双量子阱结构 ,结果表明高频声子与 IO声子的相互作用较低频声子与

半导体双势垒结构界面光学声子模及其与电子的耦合

采用宏观连续介质模型研究了极性半导体双势垒结构中界面光学声子模．计算了界面光学声子的色散关系和声子势；给出了电子－界面光学声子相互作用哈密顿量．

三角形截面GaN纳米线中的Frohlich电子-声子相互作用哈密顿

基于介电连续模型,推导和分析了具有等边三角形截面的纤锌矿GaN纳米线结构中的极化光学声子模。研究发现该纳米线结构中存在的精确受限(EC)声子模频率为GaN材料自由z-方向上的纵光学声子特征频率ωz,L,由于受限情况不同,这明显不同于GaN-基量子阱中的情况。进而采用非分离变量法,求解了该纳米线结构中EC声子模静电势的Laplace方程,得到了EC声子模的精确解析的声子态,并导出了系统中的极化本征矢量及其正交关系,自由声子场及相应的Frohlich电子-声子相互作用哈密顿。最后以GaN为例开展了数值计算,绘制了电子-声子耦合函数空间分析情况,对电子-声子耦合函数的对称性、耦合强度等性质进行了讨论,并获得了有意义的结果。