球形量子點中類氫施主雜質(zhì)電子結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、由于量子點內(nèi)部電子在各個方向上的運動都受到限制，量子局限效應(yīng)特別顯著。它直接影響量子點的各種性質(zhì)，如電子結(jié)構(gòu)，輸運性質(zhì)及光學性質(zhì)等。電子態(tài)的計算是一個基本而且重要的問題，電子態(tài)是設(shè)計不同光電設(shè)備的基礎(chǔ)，它為低維物理的發(fā)展提供更為廣闊的前景。目前由于量子點生長技術(shù)的飛速發(fā)展，量子點電子結(jié)構(gòu)的理論研究仍為當今的研究熱點。在近幾十年里，以寬帶隙Ⅲ—Ⅴ族氮化物GaN為基的量子點由于其在光學、光電子學領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而受到了人們的普遍關(guān)注。

2、 本文應(yīng)用平面波展開法對閃鋅礦結(jié)構(gòu)的GaN/AlxGa1—xN量子點中的電子結(jié)構(gòu)進行了研究，主要內(nèi)容如下： 1．系統(tǒng)地介紹了量子點的基本概念，綜述了量子點的基本性質(zhì)、制備方法及主要應(yīng)用。簡單地闡述了目前研究量子點電子結(jié)構(gòu)的主要理論方法，并對平面波展開法與變分法進行了比較。 2．計算了類氫施主雜質(zhì)態(tài)隨量子點半徑、Al組分的變化規(guī)律，并考慮到了量子點內(nèi)外電子有效質(zhì)量差異對雜質(zhì)態(tài)的修正。結(jié)果表明，在小量子點、大組分處，有效質(zhì)量

3、差異引起的對雜質(zhì)態(tài)的修正不能忽略。 3．討論了影響量子點施主雜質(zhì)結(jié)合能的多種因素。計算結(jié)果表明：量子點半徑、Al組分以及雜質(zhì)位置對結(jié)合能都有很大的影響，具體如下：雜質(zhì)結(jié)合能隨著量子點半徑的增大先增大后減小，存在一個最大值；隨著Al組分的增大，雜質(zhì)結(jié)合能逐漸增大。結(jié)合能關(guān)于量子點中心對稱，且雜質(zhì)位于量子點中心時，結(jié)合能取得最大值，越往邊界處越小。 4．為了研究外場對量子點結(jié)合能的影響，在量子點的生長方向加入電場。外電場使對