靜壓對Ⅲ-Ⅴ族量子阱共振隧穿的影響.pdf

1、近年來，對高壓環(huán)境下的半導體材料及相關低維系統(tǒng)(例如量子點、量子阱和超晶格等)性質(zhì)的研究已經(jīng)成為凝聚態(tài)物理研究的熱點之一。不少作者對壓力影響下的半導體能帶結構、晶格振動及相關物理問題進行了廣泛的研究，但是對流體靜壓力下半導體異質(zhì)結共振隧穿的研究還有待深入。 本文從半導體異質(zhì)結材料和能帶結構出發(fā)，對在流體靜壓力下Ⅲ-Ⅴ族化合物所組成半導體材料的共振隧穿及Ⅰ-Ⅴ特性做了詳細的理論研究和分析計算。 首先利用傳遞矩陣方法精確計算

2、了一維定態(tài)薛定諤方程，求解出電子穿過任意階勢壘的透射系數(shù)，進一步研究了該透射系數(shù)與有效質(zhì)量和勢壘參數(shù)的關系。數(shù)值計算結果表明，有效貢量和勢壘參數(shù)對透射系數(shù)的影響非常重要其次根據(jù)介觀壓阻效應，對在流體靜壓力下影響透射系數(shù)和隧穿電流的各個參數(shù)的進行分析。主要包括對晶格常數(shù)和體積、介電常數(shù)、有效質(zhì)量、勢壘高度等在流體靜壓力的作用下的變化、趨勢和具體數(shù)值進行分析和計算，為后面所進行透射系數(shù)和Ⅰ-Ⅴ曲線隨力學變化的關系提供了理論基礎。 最

3、后采用兩種Ⅲ-Ⅴ族量子阱體系，Al<,x>Ga<,1-x>As/GaAs及Al<,x>Ga<,1-x>N/GaN量子阱體系，討論了在不同流體靜壓力下透射系數(shù)和Ⅰ-Ⅴ曲線的變化，仿真了上述量子阱體系在不同流體靜壓力下的隧穿電流、電流峰谷比的變化并計算出準束縛態(tài)能級。得到上述的變化關系及值，找出最優(yōu)的材料，為在設計器件上提供相應的參考。 綜上所述，本論文通過對不同半導體材料組成的量子阱薄膜結構的透射系數(shù)和Ⅰ-Ⅴ特性的理論研究以及流體