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纤锌矿AlGaN/AlN/GaN异质结构中光学声子散射影响的电子迁移率 被引量：3
1
作者 杨福军 班士良 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期355-365,共11页
对含有AlN插入层纤锌矿Al_xGa_(1-x)N/AlN/GaN异质结构,考虑有限厚势垒和导带弯曲的实际异质结势,同时计入自发极化和压电极化效应产生的内建电场作用,采用数值自洽求解薛定谔方程和泊松方程,获得二维电子气(2DEG)中电子的本征态和本征... 对含有AlN插入层纤锌矿Al_xGa_(1-x)N/AlN/GaN异质结构,考虑有限厚势垒和导带弯曲的实际异质结势,同时计入自发极化和压电极化效应产生的内建电场作用,采用数值自洽求解薛定谔方程和泊松方程,获得二维电子气(2DEG)中电子的本征态和本征能级.依据介电连续模型和Loudon单轴晶体模型,用转移矩阵法分析该体系中可能存在的光学声子模及三元混晶效应.进一步,在室温下计及各种可能存在的光学声子散射,推广雷-丁平衡方程方法,讨论2DEG分布及二维电子迁移率的尺寸效应和三元混晶效应.结果显示:AlN插入层厚度和Al_xGa_(1-x)N势垒层中Al组分的增加均会增强GaN层中的内建电场强度,致使2DEG的分布更靠近异质结界面,使界面光学声子强于其他类型的光学声子对电子的散射作用而成为影响电子迁移率的主导因素.适当调整AlN插入层的厚度和A1组分,可获得较高的电子迁移率. 展开更多
关键词 AlGaN/AIN/GaN异质结构 电子迁移率 光学声子模 三元混晶效应
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纤锌矿结构ZnO/Mg_xZn_(1-x)O量子阱中带间光吸收的尺寸效应和三元混晶效应
2
作者 谷卓 班士良 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期372-377,共6页
对于纤锌矿结构ZnO/MgxZn1-xO有限深单量子阱结构,考虑内建电场、导带弯曲及材料掺杂对实际异质结势的影响,利用有限差分法和自洽法数值求解Schr?dinger方程和Poisson方程,获得电子(空穴)的本征能级和本征波函数.进而,采用费米黄金法则... 对于纤锌矿结构ZnO/MgxZn1-xO有限深单量子阱结构,考虑内建电场、导带弯曲及材料掺杂对实际异质结势的影响,利用有限差分法和自洽法数值求解Schr?dinger方程和Poisson方程,获得电子(空穴)的本征能级和本征波函数.进而,采用费米黄金法则讨论带间光吸收的尺寸效应和三元混晶效应.结果表明:三元混晶材料MgxZn1-xO中Mg组分的增加会增强垒层和阱层的内建电场强度,使得电子(空穴)平均位置靠近左(右)垒,导致带间跃迁吸收峰呈指数减小且发生蓝移;ZnO/MgxZn1-xO量子阱带间跃迁吸收峰随阱宽增大而减小,吸收峰发生红移.所得结果可为改善异质结构材料和器件的光电性能提供理论指导,以期获得实际应用所需的光学吸收频谱和波长. 展开更多
关键词 ZNO MgxZn1-xO量子阱 带间光吸收 三元混晶效应 尺寸效应
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纤锌矿ZnO/Zn_(1-x)Mg_xO非对称双量子阱中电子的带间跃迁光吸收
3
作者 钱文华 班士良 《内蒙古大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第5期467-475,共9页
考虑纤锌矿ZnO/Zn_(1-x)Mg_xO非对称双量子阱中内建电场的作用,运用有限差分法自洽求解导带(价带)薛定谔方程和泊松方程,得到系统中电子(空穴)的能级和波函数,进一步采用黄金费米法则求得电子带间跃迁的线性和非线性光吸收系数及折射率... 考虑纤锌矿ZnO/Zn_(1-x)Mg_xO非对称双量子阱中内建电场的作用,运用有限差分法自洽求解导带(价带)薛定谔方程和泊松方程,得到系统中电子(空穴)的能级和波函数,进一步采用黄金费米法则求得电子带间跃迁的线性和非线性光吸收系数及折射率变化.结果显示,由于ZnO/Zn_(1-x)Mg_xO双量子阱中MV/cm量级的强内建电场,系统对尺寸和组分的调节作用较为敏感.当左阱宽度较小和中间垒达到一定宽度时,双阱的耦合作用增强;在给定阱垒宽度时,势垒的内建电场均随Mg组分的增加而增加,导致导带电子和价带空穴能级差变大且电子与空穴的空间分离,吸收峰及折射率变化峰值发生蓝移且相应峰值减小;随着中间垒宽度增加,相应峰值减小且发生红移;随着右阱宽度的增大,相应峰值先增后减且发生红移.此外,入射光强度可调节光吸收系数及折射率变化,随着光强的增加,光吸收系数及折射率变化峰值减小. 展开更多
关键词 ZnO/Zn1-xMgxO双量子阱 电子带间跃迁光吸收 三元混晶效应 尺寸效应
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纤锌矿AlN/Al_xGa_(1-x)N/AlN量子阱中界面光学声子对电子迁移率的影响
4
作者 王志强 屈媛 +1 位作者 杨福军 班士良 《内蒙古大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期367-375,共9页
对三元混晶纤锌矿AlN/AlxGa1-xN/AlN量子阱,通过数值自洽求解薛定谔方程和泊松方程,获得二维电子气中电子的本征态和本征能级.利用雷-丁平衡方程,讨论该体系中界面光学声子对电子迁移率的影响.在计算中,对AlxGa1-xN中的体纵声子采用修... 对三元混晶纤锌矿AlN/AlxGa1-xN/AlN量子阱,通过数值自洽求解薛定谔方程和泊松方程,获得二维电子气中电子的本征态和本征能级.利用雷-丁平衡方程,讨论该体系中界面光学声子对电子迁移率的影响.在计算中,对AlxGa1-xN中的体纵声子采用修正的无序元素等位移(MREI)模型,横光学声子则分别采用线性拟合(LF)和二次多项式拟合(QMF)方法,计算获得界面声子对电子的散射作用.结果表明,用LF方法获得的电子迁移率高于用QMF方法计算的值.随着Al组分的增加,两种方法之值均逐渐单调增加,且变化趋势类似.在适当的Al组分时,两种方法得到的电子迁移率都存在极值点. 展开更多
关键词 ALN ALXGA1-XN AlN量子阱 电子迁移率 二次多项式拟合 三元混晶效应
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混相ZnO/ZnMgO多量子阱中电子子带间跃迁光吸收 被引量：1
5
作者 侯晓敏 班士良 《内蒙古大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第5期479-486,共8页
考虑内建电场的作用,讨论ZnO/Zn1-xMgxO多量子阱(MQW)阱间耦合、尺寸和三元混晶效应对电子子带间跃迁光吸收的影响。利用有限差分法自洽求解导带中电子的Schrodinger方程和Poisson方程,获得MQW体系电子在基态、第一激发态、第二激发态... 考虑内建电场的作用,讨论ZnO/Zn1-xMgxO多量子阱(MQW)阱间耦合、尺寸和三元混晶效应对电子子带间跃迁光吸收的影响。利用有限差分法自洽求解导带中电子的Schrodinger方程和Poisson方程,获得MQW体系电子在基态、第一激发态、第二激发态能级和相应的波函数。采用费米黄金法则分别求出纤锌矿和闪锌矿两种结构子带间跃迁光吸收系数,并采用权重模型,拟合两种结构在0.37<x<0.62的混相区间光吸收系数。结果表明:在内建电场的作用下,量子阱数目(Nqw)、尺寸和混晶组分可有效调节MQW结构的光吸收系数,提高光电器件的光吸收效率。光吸收系数峰值随着Nqw的增加先发生红移然后蓝移,随着阱宽和组分的增加而发生蓝移。所得结果可为红外光电器件的制备和相关实验提供参考。 展开更多
关键词 多量子阱 电子子带间跃迁光吸收 混相 量子阱数目 尺寸和三元混晶效应
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