低維混晶半導(dǎo)體中光學(xué)極化子及其體積效應(yīng).pdf

1、隨著以低維材料為基礎(chǔ)的量子通信、量子計(jì)算和納米電子學(xué)等高新技術(shù)的快速發(fā)展，低維混晶半導(dǎo)體材料已經(jīng)成為了材料領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。目前，性能良好的超晶格、量子點(diǎn)、量子線和量子阱等人工合成材料的廣泛應(yīng)用，以及半導(dǎo)體材料生長技術(shù)的快速發(fā)展，促使人們?cè)敿?xì)的分析了低維材料結(jié)構(gòu)中的光電性質(zhì)、超導(dǎo)和相變等一系列的相關(guān)問題。在低維結(jié)構(gòu)中自由電子運(yùn)動(dòng)受到限制，聲子系受到調(diào)制，這種晶體結(jié)構(gòu)的特異性，使其展現(xiàn)出許多不同于三維體材料的獨(dú)特的物理性質(zhì)。所以研究低維混晶

2、半導(dǎo)體材料的微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)于光電子器件的制備和發(fā)展應(yīng)用有著深遠(yuǎn)的意義。
　　三元混晶中的晶格振動(dòng)光學(xué)模、電子–聲子相互作用以及極化子效應(yīng)等相關(guān)問題都是學(xué)者們的研究熱點(diǎn)。本文主要討論了低維結(jié)構(gòu)中光學(xué)極化子效應(yīng)以及維度和體積效應(yīng)之間的關(guān)系。推導(dǎo)出描述電子–光學(xué)聲子相互作用的新哈密頓量，應(yīng)用LLP變分法，經(jīng)過兩次不同幺正變換，最終得到了光學(xué)極化子的電子–光學(xué)聲子耦合常數(shù)、自陷能以及重整化有效質(zhì)量隨混晶組分x變化的值。對(duì)比分析了混晶半導(dǎo)體中

3、三維、二維和一維電子–光學(xué)聲子相互作用和體積效應(yīng)的相關(guān)問題。
　　通過計(jì)算典型混晶、纖鋅礦氮化物和磷化物等一系列半導(dǎo)體中光學(xué)極化子能量，我們發(fā)現(xiàn)：三元混晶中原胞體積效應(yīng)與電子–聲子的耦合強(qiáng)度和原胞體積失配率有著密切的關(guān)系；耦合越強(qiáng)，原胞失配率越大，相應(yīng)的體積變化的影響就越大；只有原胞體積失配率較小和電子–聲子的耦合強(qiáng)度較弱時(shí)，體積效應(yīng)的影響是可以略去的。氮化物混晶有著較大的電子–聲子的耦合強(qiáng)度，原胞失配率較大，相對(duì)應(yīng)的光學(xué)極化子效