Ⅲ-Ⅴ族氮化物半導(dǎo)體量子點的發(fā)光特性.pdf

1、在近幾十年里，以寬帶隙Ⅲ-Ⅴ族氮化物InxGa1-xN、GaN為基的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)由于其在光學(xué)、光電子學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而受到了人們的普遍關(guān)注，如高亮度藍(lán)/綠發(fā)光二極管(LEDs)和激光二極管(LDs)。對Ⅲ-Ⅴ族氮化物的研究、開發(fā)和利用已成為許多研究人員的關(guān)注對象。我們是在有效質(zhì)量近似下，用變分法研究了束縛在InxGa1-xN/GaN、GaN/AlxGa1-xN圓柱型應(yīng)變單量子點中的激子態(tài)和發(fā)光性質(zhì)。 本文第一章介紹了量子點在近幾

2、十年的研究進(jìn)展。第二章概括描述了Ⅲ-Ⅴ族氮化物半導(dǎo)體及其三元合金的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)。第三章介紹了計算Ⅲ-Ⅴ族氮化物量子點InxGa1-xN/GaN、GaN/AlxGa1-xN激子態(tài)的理論模型。在有效質(zhì)量近似下，利用變分法研究了束縛于對稱InxGa1-xN/GaN、GaN/AlxGa1-xN圓柱型應(yīng)變單量子點中的激子的結(jié)合能、發(fā)光波長和振子強度。在研究的過程中，既考慮了量子點對電子和空穴的三維空間受限，又考慮了由自發(fā)極化和壓電極化所引起的內(nèi)

3、建電場效應(yīng)。第四章給出了計算結(jié)果，首先對于選擇不同的試探波函數(shù)計算出來的InxGa1-xN/GaN單量子點中的激子躍遷能進(jìn)行了比較，找到了更合適、更精確的波函數(shù)，在采用這個波函數(shù)的基礎(chǔ)上，我們研究了激子的發(fā)光性質(zhì)和量子點結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，并得到了一些結(jié)果：由自發(fā)極化和壓電極化引起的非常強的內(nèi)建電場對量子點的發(fā)光性質(zhì)有重要的影響，另外，量子點高度L的變化對量子點發(fā)光性質(zhì)的影響要比量子點半徑R的變化對量子點發(fā)光性質(zhì)的影響更明顯。因此，在研究量