【摘 要】
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研究重点是非均匀应变对量子阱结构的能带和增益的影响.该文首先采用变分法,从量子阱材料的本征应变弹性能取极小值出发,推导了在不发生位错情况下的非均匀应变分布的解析表
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研究重点是非均匀应变对量子阱结构的能带和增益的影响.该文首先采用变分法,从量子阱材料的本征应变弹性能取极小值出发,推导了在不发生位错情况下的非均匀应变分布的解析表达式.在有效质量近似理论框架下,采用传递矩阵方法,计算了量子阱结构在非均匀应变分布时的价带子带结构.进一步计算了不同阱宽,不同应变(拉应变和压应变)情形下的态度、跃迁矩阵元和TE模、TM模光增益.讨论了上述物理特性随量子阱结构的x,y方向的尺度变化的规律.比较了在非均匀应变和均匀应变情形下以上物理特性的差异.分析讨论了非均匀应变对于拉应变和压应变的不同的影响.计算比交了不同阱宽时的情形.推导和计算集中在考察纯应变效应,不考虑发生位错的应变情形.解析推导表明非均匀应变分布与x,y方向的尺度有密切关系.当x,y方向的尺度较大时,阱区内的应变分布接近于均匀应变.当x,y方向的尺度较小时,阱区内的应变表现为明显的非均匀分布.所以非均匀应变效应在x,y方向的尺度较小时比较明显.对能带和增益计算的结果给出了在量子阱结构x,y方向尺度比较大的情况下,取均匀应变值的合理性所在;同时也表明,非均匀应变对于x和/或y方向尺度较小的量子阱结构(包括量子线、量子点等低维量子体系)的能带和增益有着极为重要的影响.
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