纖鋅礦氮化物量子阱中極化子能量.pdf

1、近年來，纖鋅礦氮化物材料由于具有禁帶寬度大、擊穿電場高、電子飽和速度高、熱導(dǎo)率大、物理化學(xué)性能穩(wěn)定等特殊的物理性質(zhì)逐漸引起人們的關(guān)注。與此同時(shí)，電子與聲子間的相互作用對半導(dǎo)體及其構(gòu)成的低維結(jié)構(gòu)的性質(zhì)起著重要的作用。因此，纖鋅礦氮化物半導(dǎo)體材料構(gòu)成的量子阱結(jié)構(gòu)中極化子的研究具有重要的意義。 本文采用Lee-Low-Pines (LLP)變分方法研究了纖鋅礦氮化物(GaN/Al<,x>Ga<,1-x>N)量子阱材料中自由極化子的能級

2、，給出自由極化子基態(tài)能量、第一激發(fā)態(tài)能量和第一激發(fā)態(tài)到基態(tài)的躍遷能量與量子阱寬度和量子阱深度變化的函數(shù)關(guān)系。研究結(jié)果表明，自由極化子基態(tài)能量、第一激發(fā)態(tài)能量和躍遷能量隨著阱寬L的增大而開始急劇減小，然后緩慢下降，最后接近于GaN中3維值。基態(tài)能量和第一激發(fā)態(tài)到基態(tài)的躍遷能量隨著量子阱深度的增加而逐漸增加，窄阱時(shí)這一趨勢更明顯。纖鋅礦氮化物量子阱中電子一聲子相互作用對能量的貢獻(xiàn)比較大，這一值(約40meV)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于閃鋅礦(GaAs/Al<