压力下屏蔽及极化子效应对有限深量子阱中施主结合能的影响

• 作 者: 温淑敏
• 机 构: 内蒙古大学
• 出 处: 内蒙古大学
• 发表日期: 2006年01期
• 关键词: 量子阱 杂质库仑势 屏蔽 杂质态 结合能 极化子效应

本文考虑压力及准二维电子气对杂质库仑势屏蔽的影响，计及各向同性电子有效质量，材料介电常数及禁带宽度随流体静压力的变化，利用变分法讨论有限深量子阱中的施主杂质态能级。
对GaAs/A1<,x>Ga<,1-x>As量子阱中的杂质态结合能进行了数值计算，给出结合能随铝组份，阱宽和压力的变化关系，并讨论了有无屏蔽时的区别．结果显示，屏蔽效应随压力而增加，且显著降低杂质态的结合能。
计算结果表明，杂质态结合能随压力明显增大．一方面，屏蔽使结合能明显下降，另一方面，屏蔽使结合能对压力的敏感程度降低．结合能在有、无屏蔽时均随阱宽的增加先增后减，在中间阱宽时出现极值，屏蔽使极值峰更为尖锐，在宽阱和窄阱时，屏蔽的影响更加明显。
在铝组份取0≤x≤0.4的范围内，结合能随铝组份单调非线性增加，屏蔽效应使结合能降低，其变化趋势大致与无屏蔽时一致。
进而，考虑压力及屏蔽效应，同时计入量子阱结构中三类光学声子模(局域类体光学声子、半空间类体光学声子和界面光学声子)的作用，利用改进的LLP中间耦合方法处理电子．声子相互作用，讨论有限深量子阱中极化子效应对杂质态结合能的影响．结果表明，极化子效应使杂质态结合能明显降低，但压力使极化子效应减弱，屏蔽对极化子效应的影响不明显。