有限厚势垒量子阱中杂质态的结合能力及其压力效应

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1、内蒙古大学硕士学位论文有限厚势垒量子阱中杂质态的结合能力及其压力效应姓名：王丽申请学位级别：硕士专业：物理学指导教师：班士良20120515内蒙古大学硕士毕业论文有限厚势垒量子阱中杂质态的结合能及其压力效应摘要本文利用变分法对有限厚势垒GaAs／A1xGal．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、杂质位置和Al组分的变化关系及其流体静压力效应，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

2、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，结论类似于零压情形，但压力效应较零压时更为显著．关键词：GaAs／A1xGal．xAs量子阱；有限厚势垒；杂质态结合能；流体静压力内蒙古大学硕士毕业论文n町FLUENCEOFPRESSUREEFFECT0NBn町Dn町GENERGIESOFIMPURITYSTATESINQUANTUMWELLSWITHFINITELYTHICKPOTENTIALBARRIESABSTRACTInthisthesis，avariationalmethodi

3、sadoptedtoinvestigatethebindingenergiesofimpuritystatesinGaAs／A1xGal．xAsquantumwellswithfinitelythickpotentialbarriers．Therelationsbetweenbindingenergiesofimpuritystatesandwellwidth，barrierthickness，impurityposition，andA1concentrationxaregivenbyconsideringtheinfluenc

4、eofpressureeffectandcomparedwiththatofquantumwellswithinfinitelythickbarriers．Ourresultsindicatethatthebindingenergyforaquantumwellwithafinitelythickbarrierisobviouslylessthanthatonewithaninfinitelythickbarrier．Meanwhile，thedifferenceofthebindingenergiesofimpuritysta

5、tesfortheabovecasesiSmaximumwhenthewellwidthiSintermediatewide，whereasthedifferenceisminimumforawidewellwidth．Moreover,theinfluenceonthebindingenergyisalsodiscussedbyconsideringthevariationsoftheelectroneffectivemass，dielectricconstant，andconductionbandoffsetbetweent

6、hewellandbarrierswithⅡ一．塑鍪点奎堂堡主望些笙苎一——————-———_-_———__-————-_————悯———————————————————————————————一一hydrostaticpressure．Theconclusionsare：similartothatforquantumwellsatzeropressure·KEYWORDS：GaAs／AIxGal．xAsquantumwell；finitelythickpotentialbarrier；bindingenergiesofimpu

7、ritystate；hydrostaticpressureIII内蒙古大学硕士毕业论文第一章导论§1．1导论近年来，对半导体材料及相关低维系统(例如量子阱、量子点、量子线和超晶格等)物理特性的研究已成为凝聚态物理研究的热点问题之一．人们对半导体及其合金材料的发光性质和吸收光谱、能带、晶格振动、杂质态、激子及极化子等问题进行了广泛的研究”】，获得了较丰富的理论和实验结果，此类问题的研究成果，促进了对半导体低维系统物性的了解．半导体量子阱和异质结界面附近施主杂质能级的准二维特性，对于体系的光学性质、电学性质等有着重要影响，且表现出不

8、同于三维体系的特征．关于各种量子阱(如：方形量子阱、抛物形量子阱等)中杂质态的研究已取得较大的进展【8J．随着电子科技的发展，光电子器件的研究与应用始终吸引着许多研究人员的探索兴趣，半导体异质结或量子阱是构成光电子器件的基本单元，其构成材料的选取自然成为光电子器