靜壓對(duì)Ⅲ-Ⅴ族量子阱共振隧穿的影響.pdf

1、近年來(lái)，對(duì)高壓環(huán)境下的半導(dǎo)體材料及相關(guān)低維系統(tǒng)(例如量子點(diǎn)、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(diǎn)之一。不少作者對(duì)壓力影響下的半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)、晶格振動(dòng)及相關(guān)物理問題進(jìn)行了廣泛的研究，但是對(duì)流體靜壓力下半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)共振隧穿的研究還有待深入。 本文從半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)材料和能帶結(jié)構(gòu)出發(fā)，對(duì)在流體靜壓力下Ⅲ-Ⅴ族化合物所組成半導(dǎo)體材料的共振隧穿及Ⅰ-Ⅴ特性做了詳細(xì)的理論研究和分析計(jì)算。 首先利用傳遞矩陣方法精確計(jì)算

2、了一維定態(tài)薛定諤方程，求解出電子穿過任意階勢(shì)壘的透射系數(shù)，進(jìn)一步研究了該透射系數(shù)與有效質(zhì)量和勢(shì)壘參數(shù)的關(guān)系。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，有效貢量和勢(shì)壘參數(shù)對(duì)透射系數(shù)的影響非常重要其次根據(jù)介觀壓阻效應(yīng)，對(duì)在流體靜壓力下影響透射系數(shù)和隧穿電流的各個(gè)參數(shù)的進(jìn)行分析。主要包括對(duì)晶格常數(shù)和體積、介電常數(shù)、有效質(zhì)量、勢(shì)壘高度等在流體靜壓力的作用下的變化、趨勢(shì)和具體數(shù)值進(jìn)行分析和計(jì)算，為后面所進(jìn)行透射系數(shù)和Ⅰ-Ⅴ曲線隨力學(xué)變化的關(guān)系提供了理論基礎(chǔ)。 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(jì)算出準(zhǔn)束縛態(tài)能級(jí)。得到上述的變化關(guān)系及值，找出最優(yōu)的材料，為在設(shè)計(jì)器件上提供相應(yīng)的參考。 綜上所述，本論文通過對(duì)不同半導(dǎo)體材料組成的量子阱薄膜結(jié)構(gòu)的透射系數(shù)和Ⅰ-Ⅴ特性的理論研究以及流體