多層半導體材料中光學聲子的輔助共振隧穿.pdf

1、本文在連續(xù)介電模型下，利用轉(zhuǎn)移矩陣法細致探討了三元混晶多層半導體材料中各種光學聲子的色散關(guān)系及其與電子相互作用的哈密頓量。進而，用Fermi黃金法計算了聲子的發(fā)射概率，探討了光學聲子對共振隧穿的輔助作用。
　　 一、細致探討了三元混晶AlxGa1-xAs/GaAs雙勢壘結(jié)構(gòu)中界面光學(IO)聲子的色散關(guān)系及其與電子的耦合作用。分別在該結(jié)構(gòu)的壘或阱為三元混晶材料時，計算了聲子輔助隧穿(PAT)的電流密度。結(jié)果表明，在寬阱情形下，若

2、壘為混晶材料，混晶效應不明顯，且只有一個PAT峰，該結(jié)論與實驗符合較好；若阱為混晶材料，則混晶效應明顯，具有兩個PAT峰。此外還討論了壓力對PAT的影響，結(jié)果顯示：PAT峰和共振峰值均隨壓力增加而減小，但PAT效應隨壓力增加。
　　 二、討論了AlxGa1-xAs/GaAs耦合雙量子阱中的電-聲子相互作用和聲子對隧穿的輔助作用。結(jié)果表明，在不同聲子對隧穿的影響中，IO聲子起主要作用。當中間壘層鋁組分足夠大或厚度足夠?qū)挄r，由于起主

3、要作用的IO聲子以及局域縱光學聲子的能量相近僅可觀測到一個PAT峰。隨著中間壘層鋁組分的減少或厚度的變窄，則PAT峰將向低偏壓方向移動，隨之，第二個PAT峰將會出現(xiàn)。在中間壘層較薄且鋁組分較小時，PAT電流中能顯示出更多的聲子信息。
　　 三、我們計算了纖鋅礦InxGa1-xN/GaN雙勢壘結(jié)構(gòu)中的各種光學聲子模式，及其與電子的相互作用.還給出各種光學聲子對PAT電流的影響。結(jié)果表明，IO聲子在PAT過程中起著主要作用。