低維半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)中電子態(tài)的研究.pdf

1、隨著晶體生長(zhǎng)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)二維量子阱、一維量子線和零維量子點(diǎn)等低維量子結(jié)構(gòu)中雜質(zhì)態(tài)的理論研究和實(shí)驗(yàn)研究越來(lái)越廣泛，已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)令人矚目的新領(lǐng)域。由于低維納米材料在新型器件上的應(yīng)用前景，近年來(lái)一直為半導(dǎo)體學(xué)科的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文在有效質(zhì)量包絡(luò)函數(shù)近似下用平面波展開(kāi)的方法研究了低維半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)中的電子態(tài)，主要內(nèi)容如下： 1.系統(tǒng)地介紹了低維半導(dǎo)體材料的概念及其分類，并對(duì)低維半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)目前主要的理論研究方法和應(yīng)

2、用作了簡(jiǎn)單的介紹。 2.在有效質(zhì)量包絡(luò)函數(shù)近似下，我們用平面波展開(kāi)的方法計(jì)算了有限方形量子阱、V形量子阱和拋物形量子阱中氫施主雜質(zhì)的能級(jí)和結(jié)合能。發(fā)現(xiàn)氫施主雜質(zhì)的能級(jí)隨阱寬的增加而減??；并且當(dāng)阱寬比較小時(shí)，雜質(zhì)能級(jí)隨量子阱寬度急劇減小，阱寬較大時(shí)，能量的減小比較緩慢。氫施主的束縛能隨量子阱寬度的增加先增加至一最大值然后再減小。 3.研究了外電場(chǎng)作用下閃鋅礦結(jié)構(gòu)InGaN量子阱線中氫施主雜質(zhì)的電子態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)的位置、量

3、子阱線的半徑和外電場(chǎng)對(duì)氫施主雜質(zhì)的結(jié)合能都有比較明顯的影響，并且還討論了電子的斯塔克能移隨外電場(chǎng)及阱線半徑的變化關(guān)系。當(dāng)雜質(zhì)位于量子阱線中心時(shí)氫施主雜質(zhì)的結(jié)合能最大，雜質(zhì)結(jié)合能隨電場(chǎng)的增強(qiáng)而減小。雜質(zhì)的斯塔克能移隨電場(chǎng)及半徑的增大而增大。 4.討論了外電場(chǎng)對(duì)閃鋅礦結(jié)構(gòu)InGaN量子點(diǎn)中氫施主雜質(zhì)結(jié)合能的影響。結(jié)果表明：雜質(zhì)的位置、量子點(diǎn)的尺寸和外電場(chǎng)對(duì)氫施主雜質(zhì)的結(jié)合能都有比較明顯的影響。當(dāng)外電場(chǎng)存在時(shí)，電子的幾率密度不再關(guān)于中