半導(dǎo)體量子點中電子屬性的理論研究.pdf

1、低維半導(dǎo)體量子點材料在二十一世紀(jì)納米電子學(xué)中有極大的應(yīng)用潛力，激發(fā)了人們在這個領(lǐng)域的研究興趣。研究該材料中有關(guān)電子屬性有利于理解量子器件原理，例如激光器件中吸收和發(fā)射現(xiàn)象，是非常有意義的課題。
　　 本文主要研究了低維半導(dǎo)體量子點中與電子相關(guān)的一些屬性。討論了長方體量子點中的電子Stark效應(yīng)（第二章）和外場存在情況下圓柱形量子點中類氫雜質(zhì)對電子的結(jié)合能（第三章）。
　　 在第二章中我們用變分法計算長方體GaAs半導(dǎo)體量

2、子點中電子的Stark能移。在低場和高場極限下，給出Stark能移的漸近展開式，并發(fā)現(xiàn)在低場極限下Stark能移是電場的二次式，在高場極限下它與電場的關(guān)系是線性的。同樣，通過漸近展開式得到電場方位對Stark能移的影響。在低場情況下，對于正方體量子點，最大的Stark能移不依賴電場的方位，而對于長方體量子點，沿一條棱施加電場時，Stark能移最大；在高場情況下，無論是長方體還是正方體量子點，只要電場沿體對角線施加時，Stark能移就達(dá)到

3、最大。在有效質(zhì)量的約化下，我們給出了電場以及量子尺寸對Stark能移影響的數(shù)值結(jié)果，可以看出量子尺寸對Stark能移有顯著的影響。
　　 在第三章中研究了電子在圓柱形量子點中類氫雜質(zhì)的結(jié)合能。采用的量子點模型為：縱向受量子阱勢，橫向受一個拋物勢和可變磁場共同作用的強(qiáng)限制勢。在這種強(qiáng)的側(cè)面限制下，我們采用一維有效勢取代三維庫侖勢，研究了電場，磁場以及雜質(zhì)位置對結(jié)合能的影響。當(dāng)雜質(zhì)位于量子點的中心時，電場使電子遠(yuǎn)離雜質(zhì)中心而磁場使電