低維異質(zhì)結(jié)、量子阱中的光學(xué)聲子及其電聲相互作用.pdf

1、隨著晶體生長(zhǎng)技術(shù)的改進(jìn)，多種形狀的異質(zhì)結(jié)、量子阱都能成功地做出。異質(zhì)結(jié)、量子阱在器件制造方面具有極其重要的作用，例如，用異質(zhì)結(jié)、量子阱制備藍(lán)綠激光器，發(fā)光二極管等。因此對(duì)各種形狀的異質(zhì)結(jié)、量子阱的物理特性進(jìn)行研究，已經(jīng)成為凝聚態(tài)物理學(xué)的一個(gè)熱點(diǎn)，其中一個(gè)重要的課題就是此類(lèi)體系的光學(xué)聲子模。我們知道光學(xué)聲子影響此類(lèi)體系的熱電子馳豫率、室溫下激子的壽命、載流子的輸運(yùn)和其他的光學(xué)性質(zhì)。因此研究此類(lèi)體系的光學(xué)聲子模是非常必要的，特別是對(duì)多層異質(zhì)

2、結(jié)、量子阱的光學(xué)聲子模及其電聲相互作用的研究。 在第一章中，我們給出了異質(zhì)結(jié)、量子阱及低維量子體系的一般特征。簡(jiǎn)單的介紹了半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)、量子阱的組成和生長(zhǎng)。對(duì)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)、量子阱及低維量子體系中的電子態(tài)、光學(xué)聲子、研究光學(xué)聲子的理論模型以及國(guó)內(nèi)外對(duì)聲子的研究現(xiàn)狀作了仔細(xì)的介紹，并提出了本文的研究方向。本文的研究工作可分為兩個(gè)部分：纖鋅礦結(jié)構(gòu)多異質(zhì)結(jié)、量子阱中準(zhǔn)受限聲子及其電聲相互作用(第二章)，多層球形異質(zhì)結(jié)中的界面聲子及其電聲

3、相互作用(第三章)。 第二章研究了纖鋅礦結(jié)構(gòu)多量子阱中的準(zhǔn)受限聲子以及與電子的相互作用。我們?cè)诮殡娺B續(xù)模型下，采用傳遞矩陣的方法得到了準(zhǔn)受限聲子的P-極化本征模、色散關(guān)系和電子與準(zhǔn)受限聲子相互作用的哈密頓量。并對(duì)GaN/A1N組成的單量子阱和耦合量子阱色散關(guān)系以及單量子阱的電聲耦合強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明，無(wú)論是在單量子阱中還是在耦合量子阱中，都存在著無(wú)窮多支具有確定對(duì)稱性的準(zhǔn)受限光學(xué)聲子。并且量子阱的應(yīng)變效應(yīng)對(duì)準(zhǔn)受限聲子的色散

4、有重要的影響，它提高了準(zhǔn)受限聲子的頻率。電子與準(zhǔn)受限聲子的相互作用在界面處有極值，主要被局域在量子阱內(nèi)。量子阱的應(yīng)變效應(yīng)對(duì)電聲相互作用的耦合強(qiáng)度也有重要的影響，應(yīng)變效應(yīng)對(duì)對(duì)稱模的影響較大，對(duì)反對(duì)稱模影響較小。對(duì)于高量子數(shù)(m＞2)，應(yīng)變效應(yīng)降低了電聲耦合強(qiáng)度。 第三章在介電連續(xù)模型下，我們同樣運(yùn)用傳遞矩陣的方法研究多層球形異質(zhì)結(jié)中的界面光學(xué)聲子，得出了多層球形異質(zhì)結(jié)中的界面光學(xué)聲子的本征模解、色散關(guān)系和電子與界面光學(xué)聲子相互作用