半導(dǎo)體量子點(diǎn)（nc-Si-SiO-,2-）-SiO-,2-的激子能級(jí).pdf

1、為了揭示(nc-Si/SiO2)/SiO2 半導(dǎo)體量子點(diǎn)中新的物理效應(yīng)及其機(jī)制，并為設(shè)計(jì)和制造具有優(yōu)良性能的量子器件提供物理模型和理論依據(jù)，本文應(yīng)用有效質(zhì)量近似理論，較為系統(tǒng)地研究了(nc-Si/SiO2)/SiO2量子點(diǎn)激子的有關(guān)課題。 1、采用球型量子點(diǎn)模型，分別在無限深勢阱和有限深勢阱條件下，計(jì)算了量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)(nc-Si/SiO2)/SiO2的激子基態(tài)能級(jí)和波函數(shù)，有限深勢阱模型的引進(jìn)，使理論計(jì)算更接近實(shí)際情況。

2、2、采用變分法研究了硅量子點(diǎn)介電受限效應(yīng)(表面極化效應(yīng))，從理論上闡明了硅量子點(diǎn)介電受限效應(yīng)對(duì)受限激子基態(tài)能的影響與量子點(diǎn)的尺度關(guān)系。結(jié)果表明隨著量子點(diǎn)的介電常數(shù)與基質(zhì)的介電常數(shù)之比從大漸變到小，量子點(diǎn)中受限激子的基態(tài)能變得越來越低。當(dāng)量子點(diǎn)的介電常數(shù)與基質(zhì)的介電常數(shù)之比<<1時(shí)，受限激子的基態(tài)能趨近極限，并不是無限的減小。 3、在有效質(zhì)量近似框架下，采用變分法從理論上計(jì)算了不同形狀硅量子點(diǎn)中受限激子的基態(tài)能。結(jié)果表明在體積相同

3、即平均受限尺度相同的情況下，受限激子的基態(tài)能由量子點(diǎn)形狀的對(duì)稱性決定，對(duì)稱性越高，受限激子的基態(tài)能越低。球形的對(duì)稱性最高，立方形的對(duì)稱性最低，所以球形量子點(diǎn)中受限激子的基態(tài)能最低，立方形量子點(diǎn)中受限激子的基態(tài)能最高。 4、硅量子點(diǎn)為間接帶隙結(jié)構(gòu)，聲子對(duì)激子躍遷起關(guān)鍵性作用。本文采用線性組合算符和幺正變換的方法研究了聲子對(duì)硅量子點(diǎn)激子基態(tài)能量的影響。結(jié)果表明考慮聲子作用時(shí)，電子(空穴)——聲子之間的相互作用能為負(fù)，激子的基態(tài)能量明