磁场下实际半导体异质结势中界面杂质态和束缚极化子及压力效应

摘要

该文引入有限高势垒和导带弯曲形成的实际异质结势,讨论磁场影响下异质结界面附近杂质态和束缚极化子及其压力效应.首先,利用变分法讨论磁场对界面附近束缚于施主杂质的单电子基态能量的影响.对磁场下GaAs/Al<,x>Ga<,1-x>As中杂质态的结合能进行数值计算,给出结合能随磁场强度、Al组分、电子面密度和杂质位置的变化关系.结果表明:杂质态结合能随磁场强度的增大而显著增大.进而,计入LO声子和两支1O声子的影响,讨论异质结中界面附近的极化子束缚于施主杂质(浅杂质)的情形,利用改进的LLP变换方法处理电子(杂质)—声子相互作用,采用变分法计算该准二维系统中束缚极化子结合能随压强、磁场和杂质位置的变化关系.计入压强对声子频率、带隙能量、电子有效质量以及介电常数等诸因素的影响.对GaAs/Al<,x>Ga<,1-x>As异质结的计算结果表明:声子对结合能的贡献为负,LO声子和1O声子对结合能均有重要贡献.结合能及声子对其贡献随压强(0.0kbar-40.0kbar)和磁场(0.0T-70.0T)增加.结合能随杂质(在GaAs中)距界面的距离先增加到一极大值后减小,该极值位置随压强和磁场的增加而靠近界面.IO声子对结合能的贡献随杂质远离界面先无明显变化后逐渐减小,LO声子对结合能的贡献随杂质距界面的距离先增加,当达一极值后逐渐减小.磁场对IO声子贡献的影响为近线性增加,对LO声子贡献的影响呈非线性增加且效果显著.压强对二者贡献的影响呈线性增加,对LO声子贡献的影响更为显著.

目录

致谢

摘要

ABSTRACT

第一章引言

1.1本领域研究发展近况

1.2本文内容提要

第二章半导体异质结中施主结合能的磁场效应

2.1理论与模型

2.2结果与讨论

2.3结论

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第三章磁场影响下半导体异质结束缚极化子的压力效应

3.1理论与模型

3.2参数的压强效应

3.3结果与讨论

3.4结论

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参考文献

硕士期间发表和完成的学术论文