GaAs/AlxGa1-xAs量子阱中的激子在纵向外电场中的性质

用变分法分别计算了ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ单量子阱和多量子阱在纵向（垂直于异质结界面的方向）外电场作用下激子的基态能级，讨论了电场对激子的峰移、偶极振予强度和交换能的影响。

掺杂浓度和温度对δ掺杂的AlxGa1-xAs/GaAs双量子阱系统电子态结构和子带间光学吸收系数的影响

在有效质量近似下,通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程,计算了在温度不为零时δ掺杂的AlxGa1-x As/Ga As双量子阱系统的电子态结构.研究了温度和掺杂浓度对双量子阱系统子带能级、费米能量、及子带间线性光学吸收系数的影响.研究发现,系统的本征能量随温度升高或随掺杂浓度的增大而增加;费米能量随温度升高而减小,随掺杂浓度的增大而增加;子带间总的吸收系数随温度的升高而减小,随掺杂浓度的增大而增加.除子带间跃迁3->6,4->5随温度升高线性光学吸收系数增加外,其他各主要子带间跃迁随温度升高线性光学吸收系数而减小;各子带间线性光学吸收系数随掺杂浓度的增大而增加.

GaAs/Ga_(1-x)Al_xAs量子阱结构能带的不连续性

用改进的方势阱模型、半导体统计方法,研究了决定GaAs/Ga_(1-x)Al_xAS量子阱结构中能带不连续的参数Qe与热平衡费米能级的关系,Qe作为一个统计参数,不仅与组分x、阱宽L有关,还与温度有关,计算表明,对不同的x、L值,Qe的数值可在一个相当大的范围内变化,在同样组分下,阱宽越大,Qe越小;在同样阱宽下,组分越高,Qe越小,计算结果与一些实验结果符合得很好。

GaAs_(1-x)Sb_x/GaAs量子阱的Type-II特性

研究了分子束外延生长的不同含量的GaAs1-xSbx/GaAs量子阱的光荧光特性和时间分辨光谱特性.分析表明,利用电子空穴分离导致了能带弯曲和能带填充效应,实验结果说明了GaAs1-xSbx/GaAs异质结至少在Sb原子数目百分比为16%￣26%时是Type-II结构.

缓冲层对多量子阱材料GaAs/Ga_(1-x)Al_xAs共振态的影响

从理论上研究缓冲层的厚度和特性对多量子阱材料 (GaAs/Ga1-xAlxAs)中的共振态的影响 ,利用界面响应理论的格林函数方法 ,计算了局域和总电子态密度以及电子对结的穿透率 ,展示了缓冲层特性对态密度特征峰、穿透率的影响。结果表明 。

磁场下有限厚势垒GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子阱中杂质态结合能

利用变分法讨论势垒厚度对GaAs/AlxGa1-xAs量子阱中杂质态结合能的作用以及垂直于界面方向磁场的影响,分别给出结合能随阱宽、垒厚、杂质位置和磁场强度的变化关系,并与无限深势阱量子阱和无限厚势垒量子阱两种情形的结果进行了比较.结果表明,在小阱宽下,有限高势垒时的结合能明显小于无限高势垒情形,有限厚势垒时的结合能大于无限厚势垒情形.随着阱宽增加,三种情形下结合能的差异逐渐减小.磁场的约束显著地影响着杂质态结合能,其值随着外磁场的增大而单调增加.在以后的工作中,应考虑本文对势垒的修正.

透射式指数掺杂Al_xGa_(1-x)As/GaAs光电阴极光学性能和量子效率仿真研究

为了更好地了解影响透射式指数掺杂AlxGa1-xAs/GaAs光电阴极性能的因素,利用薄膜光学的矩阵法推导的光学性能函数,以及考虑窗口层光电子贡献作用的透射式指数掺杂AlxGa1-xAs/GaAs光电阴极量子效率公式建模进行仿真,研究了光电阴极中AlxGa1-xAs窗口层、GaAs发射层厚度变化及AlxGa1-xAs窗口层中Al原子数分数的变化对光学性能和量子效率的影响。结果表明:AlxGa1-xAs窗口层厚度的变化和Al原子数分数的变化对光学性能和量子效率的短波区域影响较大,而GaAs发射层的厚度变化对长波和短波区域均有影响。

圆柱形GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子环中类氢施主杂质态的电场效应

在有效质量近似理论下,利用变分法研究了外电场下圆柱形GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子环中类氢施主杂质束缚能。讨论了施主杂质束缚能与量子环尺寸(径向厚度、高度)、杂质位置以及外电场间的变化规律。结果表明:随着量子环径向厚度(高度)的增大,中心施主杂质束缚能先增大后减小,显示有一极大值;施加的电场明显地改变了量子环中电子波函数的分布,导致施主杂质束缚能相应的改变;施主杂质束缚能随杂质位置的变化呈现出规律性。

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 .

势垒高度对GaAs/Al_xGa_(1-x)As QWIP光谱特性的影响（英文）

为了确定束缚态到准束缚态工作模式QWIP响应波长与势垒高度关系,采用金属有机物化学气相沉积法生长制备势垒高度不同Ga As/AlxGa1-xAs QWIP样品,采用傅里叶光谱仪对样品进行77 K液氮温度光谱测试。结果显示1#,2#样品峰值响应波长与据薛定谔方程得到峰值波长误差为15.6%,4.6%。结果表明:引起量子阱中子带间距离逐渐扩大与峰值响应波长蓝移的根本原因是势垒高度的增加。高分辨透射扫描电镜实验结果表明量子阱材料生长过程精度控制不够及Al Ga As与Ga As晶格不匹配是造成1#样品误差较大的主要原因。说明调节势垒高度可实现QWIP峰值波长微调的目的。

GaAs MISFET制备中柠檬酸/双氧水溶液对GaAs/Al_xGa_(1-x)As结构的选择湿法腐蚀

用α台阶仪和原子力显微镜(AFM)研究了不同体积比的柠檬酸(50%)/双氧水溶液对GaAs/AlxGa1-xAs系统的选择湿法腐蚀特性,对AlxGa1-xAs停止层的组分和腐蚀液体积比进行了优化.当腐蚀液体积比在1.5∶1到2∶1范围时获得了最好的选择腐蚀效果.在25℃.温度条件下,当腐蚀液体积比为1.5∶1时,对Al摩尔分数x为0.2、0.3和1的GaAs/AlxGa1-xAs系统腐蚀比分别为45、74和大于200,表面腐蚀形貌均匀平整.将这种选择腐蚀技术用于GaAsMISFET的栅槽工艺,获得了良好的阈值电压均匀性.

GaInP/(Al_xGa_(1-x))InP多量子阱结构的光荧光特性分析

利用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)技术生长了GaInP/(AlxGa1-x)InP多量子阱(MQW)结构材料,对其进行光荧光特性测量,观察到在波长λ=647 8nm和λ=861 6nm处分别存在一个强发光锋和一个弱发光峰.理论计算和实测结果基本一致.

长周期掺杂超晶格GaAs/Al_xGa_(1-x)As红外吸收的研究

目的 研究长周期掺杂超晶格 Ga As/Alx Ga1 - x As红外吸收的特性 ,尤其在 1 0 .6μm处的红外吸收 .方法 在有效质量的基础上 ,计算 Ga As/Alx Ga1 - x As系列超晶格材料能带及带间光吸收谱 .结果 发现当 Ga As/Al0 .3Ga0 .7As的周期层厚为 1 8nm,Ga As层厚为 3nm时 ,在 1 0 .6μm处有一强的红外吸收峰 .

纤锌矿AlN/Al_xGa_(1-x)N/AlN量子阱中界面光学声子对电子迁移率的影响

对三元混晶纤锌矿AlN/AlxGa1-xN/AlN量子阱,通过数值自洽求解薛定谔方程和泊松方程,获得二维电子气中电子的本征态和本征能级.利用雷-丁平衡方程,讨论该体系中界面光学声子对电子迁移率的影响.在计算中,对AlxGa1-xN中的体纵声子采用修正的无序元素等位移(MREI)模型,横光学声子则分别采用线性拟合(LF)和二次多项式拟合(QMF)方法,计算获得界面声子对电子的散射作用.结果表明,用LF方法获得的电子迁移率高于用QMF方法计算的值.随着Al组分的增加,两种方法之值均逐渐单调增加,且变化趋势类似.在适当的Al组分时,两种方法得到的电子迁移率都存在极值点.

Al0.15Ga0.85As／GaAs与In0.15Ga0.85As／GaAs甚长波QWIPs响应率的仿真对比

对In0.15Ga0.85As／GaAs和Al0.15Ga0.85As／GaAs两种甚长波段量子阱红外探测器（QwIP）响应率进行计算。采用物理模型与等效电路模型，结合Crosslight和Spice等软件详细表征了这两种QWIPs的吸收系数、暗电流、响应率、量子效率等物理特性。结果表明随外加偏压的升高QWIP的响应率增加，T=40K时，In0.15Ga0.85As／GaAs QwIP的响应率明显比Al0.15Ga0.85As／GaAs QWIP高出2倍以上，通过对量子效率的对比，使仿真结果得到验证。

有限厚势垒量子阱中杂质态结合能

利用变分法对有限厚势垒GaAs/AlxGa1-xAs量子阱结构中杂质态结合能进行数值计算,给出杂质态结合能随阱宽、垒厚和杂质位置的变化关系,且与无限厚势垒情形进行比较.结果表明,有限厚势垒杂质态结合能明显小于无限厚势垒情形.同时,在中间阱宽时,这两种情形的杂质态结合能差别最大,在宽阱时,差别最小.此外,还考虑电子有效质量、材料介电常数及禁带宽度随流体静压力变化对杂质态结合能的影响.

45°内反射镜高功率InGaAs/AlGaAs/GaAs面发射半导体激光器结构设计和制备

研究了具有45°内反射镜的0 98μm辐射波长的应变InGaAs/AlGaAs/GaAs单量子阱面发射半导体激光器结构,并采用MBE方法进行了材料制备。同时利用X射线双晶衍射,低温(10K)光致发光(PL)和电化学C V方法检测和分析了外延薄膜的光电和结构特性。在光致发光谱线中我们得到了发射波长0 919μm的谱峰,谱峰范围跨跃0 911～0 932μm,双晶回摆曲线、电化学C V分布曲线显示所设计的结构基本得到实现。

有限势垒量子阱中极化子结合能的压力效应

计入流体静压力效应,同时考虑量子阱中三类光学声子模(局域类体光学声子、半空间类体光学声子和界面光学声子模)对单电子基态能量的影响,采用变分法讨论GaAs/AlxGa1-xAs量子阱中自由极化子的结合能.得到了压力下三类光学声子模对极化子结合能影响随阱宽的变化关系.结果表明:极化子结合能随外加压力增加.

有限深量子阱中电子迁移率的压力效应

考虑量子阱中局域类体光学声子模及界面光学声子模的影响,采用介电连续模型,运用力平衡方程研究GaAs/AlxGa1-xAs量子阱中声子模对电子迁移率影响随阱宽的变化关系及其压力效应.结果表明,在窄阱时迁移率主要受界面光学声子模的影响,随着阱宽的增加,局域类体光学声子模对迁移率的影响逐渐增加;两种声子模的散射作用均使电子迁移率随外加压力增加而减小,在窄阱时压力效应更加明显.