多层球形核壳量子点中的光学声子模及三元混晶效应

论文摘要

本文考虑了三元混晶（TMC）的“单模”与“双模”性,通过介电连续模型和修正的无规元素等位移模型（MREI）,对含TMC的多层球形核壳异质结中光学声子模频率和相应的电-声子相互作用进行了探讨。选取四种核壳材料为例进行计算,分别是InN/InxGa1-xN/InN、ZnS/ZnxCd1-xS/ZnS、GaAs/AlxGa1-xAs/GaAs和ZnSe/ZnSxSe1-x/ZnSe,其中InxGa1-xN和ZnxCd1-xS为单模型TMC,AlxGa1-xAs和ZnSxSe1-x为双模型TMC。详细地分析了四种结构中光学声子模频率和电-声子相互作用随TMC的组分、壳层厚度、角量子数l和基体介电常数的变化关系。数值结果如下:对四种结构中界面/表面光学（IO/SO）声子模频率的研究表明,首先,在含单模型InN/InxGa1-xN/InN和ZnS/ZnxCd1-xS/ZnS以及含双模型TMC的GaAs/AlxGa1-xAs/GaAs和ZnSe/ZnSxSe1-x/ZnSe三层核壳量子点结构中,分别具有五支和七支IO/SO声子模,而且各支声子模的频率随组分x的增加呈不同的变化趋势。当x>0.8（x>0.9）时,在含双模型TMC的核壳结构中,模6、7的频率接近重合。其次,在内壳层厚度g1较小的情况下,各支模的频率有显著改变,但对外壳层厚度g2的依赖较小。最后,我们观察到各支声子模的频率对较小的角量子数l也有较强的依赖。而随着角量子数l的增加,各支声子模的频率逐渐达到各自的渐近值。对四种结构中电-声子相互作用的研究显示,各支IO/SO声子模的静电势随组分x的变化比较敏感,同时各支模对电-声子相互作用呈现出不同的贡献。当x取确定值时,各支模的峰值随着角量子数l的增加变得越为尖锐,其静电势强度不断减小且对电-声子相互作用提供较小的贡献。通过计算还发现静电势强度值的变化不仅与TMC的组分和角量子数l有关,而且受基体介电常数εd的影响也较大。随着εd的增加,各支模的静电势发生显著变化。尤其在含双模型TMC的结构中,当εd=25时,有两支声子模的局域性发生改变。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
•   1.1 国内外研究进展
•     1.1.1 半导体量子点的研究
•     1.1.2 光学声子模和电-声子相互作用
•   1.2 论文内容安排
• 第二章 理论模型和计算方法
• 第三章 界面/表面光学声子模的混晶效应
•   3.1 数值计算与结果讨论
•   3.2 小结
• 第四章 电-声子相互作用的混晶效应
• xGa_1-xN/InN和ZnS/Zn_xCd_1-xS/ZnS结构中电-声子相互作用'>  4.1 InN/In_xGa_1-xN/InN和ZnS/Zn_xCd_1-xS/ZnS结构中电-声子相互作用
• xSe_1-x/ZnSe和GaAs/Al_xGa_1-xAs/GaAs结构中电-声子相互作用'>  4.2 ZnSe/ZnS_xSe_1-x/ZnSe和GaAs/Al_xGa_1-xAs/GaAs结构中电-声子相互作用
•   4.3 小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表和完成的论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘叶

导师: 邢雁

关键词: 核壳量子点,三元混晶,光学声子模,电声子相互作用

来源: 内蒙古大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学

单位: 内蒙古大学

分类号: O471.1

总页数: 44

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