三元混晶膜中的表面激子極化激元.pdf

1、三元混晶較二元晶體的突出特征是可以通過改變混晶的組分來人為的控制材料的重要物理參數(shù)，例如禁帶寬度和晶格振動頻率等.正是由于具有許多二元晶體所沒有的獨(dú)特物理性質(zhì)以及在異質(zhì)結(jié)、量子阱、超晶格、量子線、量子點(diǎn)等半導(dǎo)體低維系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，三元混晶成為了制造許多新型的電子和光電器件的重要材料.近年來，三元混晶中的聲子、激子、極化子、聲子極化激元和激子極化激元等元激發(fā)問題成為凝聚態(tài)物理的重要研究領(lǐng)域之一，受到了廣泛和持續(xù)的關(guān)注.本文主要研究極性三

2、元混晶膜中表面激子極化激元的色散性質(zhì)及其相關(guān)問題.
　　 在波恩-黃近似下，利用麥克斯韋方程組研究了極性三元混晶膜中的表面激子極化激元的性質(zhì).以Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體三元混晶膜AlxGa1-xAs、AlxGa1-xN和CdxZn1-xSe為例，數(shù)值計(jì)算了表面激子極化激元的能量隨波矢、混晶組分和薄膜厚度的變化規(guī)律，以及兩支色散曲線的分裂能隨混晶組分的變化規(guī)律.研究結(jié)果表明：當(dāng)組分x=O或1時(shí)，三元混晶膜的表面激子極化激元色散

3、曲線分別與其相應(yīng)的二元晶體膜的極化激元色散曲線相同.隨著波矢的增加，表面激子極化激元的能量迅速增加，在某一波矢處很快接近縱激子能量；波矢進(jìn)一步增大時(shí)，由于空間色散，兩支曲線繼續(xù)向上彎曲；當(dāng)波矢很大時(shí)，兩條表面激子極化激元色散曲線匯合為一條.當(dāng)混晶組分不為0或1時(shí)，三元混晶膜中表面激子極化激元的色散曲線顯示出其混晶特征.與二元晶體相比，三元混晶膜中的表面激子極化激元模色散曲線雖仍為兩條，但相應(yīng)波矢下的頻率值不同，并隨著三元混晶組分x的變化