由于量子阱、量子線(xiàn)、量子點(diǎn)等低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在電子和光電子器件中有著很好的應(yīng)用前景,所以近年來(lái)對(duì)低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)的研究吸引了很多學(xué)者的關(guān)注。雜質(zhì)的存在可以極大的影響半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電學(xué)和光學(xué)特性,并且雜質(zhì)在半導(dǎo)體光電子器件中起著非常重要的作用。低維半導(dǎo)體材料中的電子態(tài)也是半導(dǎo)體物理中的一個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題。另一方面,外加電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的電子態(tài)會(huì)產(chǎn)生很大的影響。在考慮外加電場(chǎng)和磁場(chǎng)的情況下,研究低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的電子態(tài)可以促進(jìn)對(duì)半導(dǎo)體材料及相關(guān)器件物理性質(zhì)的理解。本論文在有效質(zhì)量包絡(luò)函數(shù)近似的理論框架下,利用平面波展開(kāi)法研究了量子阱、量子線(xiàn)、量子點(diǎn)、量子環(huán)中的電子態(tài),并考慮了外加電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響。本文的具體內(nèi)容如下:1.在有效質(zhì)量包絡(luò)函數(shù)近似的理論框架下,對(duì)比了兩種常用的計(jì)算低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中電子態(tài)的方法——變分法和平面波展開(kāi)法。利用兩種方法分別計(jì)算了InGaN/GaN方形量子阱、圓柱形量子線(xiàn)、球形量子點(diǎn)中的電子態(tài)。變分法計(jì)算的氫施主雜質(zhì)的基態(tài)能量大于真實(shí)值,從而導(dǎo)致變分法計(jì)算的雜質(zhì)基態(tài)結(jié)合能小于真實(shí)值;而平面波展開(kāi)法計(jì)算的雜質(zhì)基態(tài)能和基態(tài)結(jié)合能更接近于真實(shí)值;另外,在相同電場(chǎng)強(qiáng)度下... 

【文章來(lái)源】：曲阜師范大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：106 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

SC-QDLD有源區(qū)的SEM圖像

研究了分子束外延技術(shù)在量子阱[15,16]、量子線(xiàn)[17,18]、量子。圖 1.2 是利用分子束外延技術(shù)生長(zhǎng)的具有應(yīng)變補(bǔ)償功能圖。物化學(xué)氣相沉積技術(shù)合物化學(xué)氣相沉積技術(shù)是另外一種外延生長(zhǎng)技術(shù)。它是另導(dǎo)體薄膜的主要方法。圖 1.3 給出了利用金屬有機(jī)化合物致過(guò)程，主要包括以下幾個(gè)階段：運(yùn)：載氣將參加反應(yīng)的金屬有機(jī)源材料輸運(yùn)到生長(zhǎng)區(qū)，并；：源材料通過(guò)物理的表面吸附作用，吸附在生長(zhǎng)表面；反應(yīng)生長(zhǎng)：在高溫條件下，吸附在襯底上的源材料會(huì)發(fā)位置；出：反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物或者未參與反應(yīng)的源材料從襯底，被排出反應(yīng)系統(tǒng)。

水熱法可以用來(lái)合成特殊氧化態(tài)的化合物和制備一些低溫相和亞穩(wěn)態(tài)[22,23]。圖1.4 是利用水熱法合成的納米線(xiàn)[24]。圖 1.4 水熱法合成的納米線(xiàn)形貌圖[24]。(4)有機(jī)溶劑熱法有機(jī)溶劑熱法是由水熱法衍生出來(lái)的，它們的原理非常相似。有機(jī)溶劑熱法用有機(jī)溶劑取代了水熱法中水，把有機(jī)溶劑作為反應(yīng)物的載體。在一定程度上，增加了水熱反應(yīng)法的適用范圍。有機(jī)溶劑和水的作用一樣，都起著媒介、催化劑和傳遞壓力的作用。因?yàn)橛袡C(jī)溶劑熱法可以對(duì)產(chǎn)物的氧化進(jìn)行有效的抑制，反應(yīng)過(guò)程中氧的干擾作用可以被有效的排除，對(duì)易氧化納米結(jié)構(gòu)的制備非常有益，可以降低納米結(jié)構(gòu)的表面缺陷。有機(jī)溶劑熱法被應(yīng)用到一些新納米材料和納米結(jié)構(gòu)的制備中，圖 1.5 是采用有機(jī)溶劑熱法制備的 CdTe 量子點(diǎn)[25]。但是該方法也存在一些缺點(diǎn)，比如很難控制粒子的均勻性，合成條件要求較高。圖 1.5 有機(jī)溶劑熱法合成量子點(diǎn)的形貌圖[25]。(5)微波法微波法是指利用微波的介電效應(yīng)把參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)電磁能轉(zhuǎn)化為熱能，進(jìn)而加快

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Binding energy of the donor impurities in GaAs-Ga1-xAlxAs quantum well wires with Morse potential in the presence of electric and magnetic fields[J]. Esra Aciksoz,Orhan Bayrak,Asim Soylu.  Chinese Physics B. 2016(10)
[2]Linear and Nonlinear Optical Properties in Spherical Quantum Dots[J]. Yusuf Yakar,Bekir Cakir,Ayhan Ozmen.  Communications in Theoretical Physics. 2010(06)

博士論文
[1]極性可控的GaN與ZnO薄膜的MOCVD外延生長(zhǎng)及其組合發(fā)光器件研究[D]. 蔣俊巖.吉林大學(xué) 2016
[2]應(yīng)用于生物光子成像的CdSe量子點(diǎn)核殼結(jié)構(gòu)材料的綠色制備[D]. 廖宇峰.浙江大學(xué) 2008

碩士論文
[1]鐵酸鉍多鐵性固溶體及低維納米結(jié)構(gòu)制備、性能與微結(jié)構(gòu)表征[D]. 杭啟明.南京大學(xué) 2013
[2]InGaAsP/InP多量子阱激光器的研究[D]. 張妍.北京郵電大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3621908