低維半導體納米結構中電子態(tài)的研究.pdf

1、隨著晶體生長技術的發(fā)展，人們對二維量子阱、一維量子線和零維量子點等低維量子結構中雜質態(tài)的理論研究和實驗研究越來越廣泛，已經發(fā)展成為一個令人矚目的新領域。由于低維納米材料在新型器件上的應用前景，近年來一直為半導體學科的一個研究熱點。 本文在有效質量包絡函數近似下用平面波展開的方法研究了低維半導體納米結構中的電子態(tài)，主要內容如下： 1.系統(tǒng)地介紹了低維半導體材料的概念及其分類，并對低維半導體納米結構目前主要的理論研究方法和應

2、用作了簡單的介紹。 2.在有效質量包絡函數近似下，我們用平面波展開的方法計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的能級和結合能。發(fā)現氫施主雜質的能級隨阱寬的增加而減??；并且當阱寬比較小時，雜質能級隨量子阱寬度急劇減小，阱寬較大時，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.研究了外電場作用下閃鋅礦結構InGaN量子阱線中氫施主雜質的電子態(tài)。結果發(fā)現雜質的位置、量

3、子阱線的半徑和外電場對氫施主雜質的結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及阱線半徑的變化關系。當雜質位于量子阱線中心時氫施主雜質的結合能最大，雜質結合能隨電場的增強而減小。雜質的斯塔克能移隨電場及半徑的增大而增大。 4.討論了外電場對閃鋅礦結構InGaN量子點中氫施主雜質結合能的影響。結果表明：雜質的位置、量子點的尺寸和外電場對氫施主雜質的結合能都有比較明顯的影響。當外電場存在時，電子的幾率密度不再關于中