

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1、由于量子點(diǎn)內(nèi)部電子在各個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)都受到限制,量子局限效應(yīng)特別顯著。它直接影響量子點(diǎn)的各種性質(zhì),如電子結(jié)構(gòu),輸運(yùn)性質(zhì)及光學(xué)性質(zhì)等。電子態(tài)的計(jì)算是一個(gè)基本而且重要的問(wèn)題,電子態(tài)是設(shè)計(jì)不同光電設(shè)備的基礎(chǔ),它為低維物理的發(fā)展提供更為廣闊的前景。目前由于量子點(diǎn)生長(zhǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,量子點(diǎn)電子結(jié)構(gòu)的理論研究仍為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。在近幾十年里,以寬帶隙Ⅲ—Ⅴ族氮化物GaN為基的量子點(diǎn)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。
2、 本文應(yīng)用平面波展開(kāi)法對(duì)閃鋅礦結(jié)構(gòu)的GaN/AlxGa1—xN量子點(diǎn)中的電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下: 1.系統(tǒng)地介紹了量子點(diǎn)的基本概念,綜述了量子點(diǎn)的基本性質(zhì)、制備方法及主要應(yīng)用。簡(jiǎn)單地闡述了目前研究量子點(diǎn)電子結(jié)構(gòu)的主要理論方法,并對(duì)平面波展開(kāi)法與變分法進(jìn)行了比較。 2.計(jì)算了類氫施主雜質(zhì)態(tài)隨量子點(diǎn)半徑、Al組分的變化規(guī)律,并考慮到了量子點(diǎn)內(nèi)外電子有效質(zhì)量差異對(duì)雜質(zhì)態(tài)的修正。結(jié)果表明,在小量子點(diǎn)、大組分處,有效質(zhì)量
3、差異引起的對(duì)雜質(zhì)態(tài)的修正不能忽略。 3.討論了影響量子點(diǎn)施主雜質(zhì)結(jié)合能的多種因素。計(jì)算結(jié)果表明:量子點(diǎn)半徑、Al組分以及雜質(zhì)位置對(duì)結(jié)合能都有很大的影響,具體如下:雜質(zhì)結(jié)合能隨著量子點(diǎn)半徑的增大先增大后減小,存在一個(gè)最大值;隨著Al組分的增大,雜質(zhì)結(jié)合能逐漸增大。結(jié)合能關(guān)于量子點(diǎn)中心對(duì)稱,且雜質(zhì)位于量子點(diǎn)中心時(shí),結(jié)合能取得最大值,越往邊界處越小。 4.為了研究外場(chǎng)對(duì)量子點(diǎn)結(jié)合能的影響,在量子點(diǎn)的生長(zhǎng)方向加入電場(chǎng)。外電場(chǎng)使對(duì)
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