三元混晶中的激子極化激元.pdf

1、三元混晶具有許多二元晶體所沒有的獨特的物理性質，例如其禁帶寬度和光學聲子頻率可以通過改變組分來人為控制，從而被廣泛地應用于許多人造層狀材料和低維系統(tǒng)，如：異質結、量子阱、超晶格、量子點等，成為制造許多新型的電子和光電器件的重要材料．多年來，三元混晶中的聲子、激子、極化子和聲子極化激元等元激發(fā)問題得到了廣泛的研究．本文主要研究極性三元混晶體材料和半無限大材料表面的激子極化激元的色散性質及其相關問題． 首先在波恩-黃近似下，利用麥克

2、斯韋方程組研究了極性三元混晶體材料中的激子極化激元的色散關系以及兩支色散曲線的能量分裂問題．以Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族三元混晶Al<,x>Ga<,1-x>As，Cd<,x>Zn<,1-x>Se和Al<,x>Ga<,1-x>為例，數(shù)值計算了激子極化激元的能量隨波矢和混晶組分的變化規(guī)律，以及兩支色散曲線的分裂能隨組分的變化規(guī)律．研究結果表明：當三元混晶的組分趨于極限0或1時，三元混晶中的激子極化激元與相應的二元晶體中的激子極化激元相同；當組分不為0

3、或1時，與二元晶體相比，三元混晶激子極化激元具有新的色散特征，其能量與二元晶體中的激子極化激元有定量的不同，且隨著混晶組分的變化呈非線性變化，且其分裂能亦隨混晶組分的變化呈非線性變化，并在長波范圍存在一極小值．本文對一些三元混晶如Al<,x>Ga<,1-x>As，以及一些二元晶體如GaAs、ZnSe和CdSe等的理論計算，獲得了與實驗報道結果吻合很好的結果．在對體材料研究的基礎上，我們又采用Fuchs和Kliewer的表面阻抗方法研究了