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首先,简要介绍GaN基和ZnO/Zn1-xMgxO量子阱有关物性的研究进展,综述此类材料中激子光吸收方面的相关研究历史和现状,主要针对ZnO/Zn1-xMgxO非对称单量子阱结构中激子跃迁问题,分析理论和实验工作的积累和不足.然后,引出本文的选题:在涉及较宽的Mg组分范围,重点讨论在0.37<x<0.62内混相结构势垒量子阱中激子的跃迁光吸收.对于Zn1-xMgxO/ZnO/Zn1-yMgyO非对称单量子阱结构,考虑界面方向量子受限作用导致激子能级分裂的1-4子带,将数值解法与变分法相结合,讨论激子态间跃迁的红外光吸收,其中,包括激子从基态(第一激发态、第二激发态)到第一激发态(第二激发态、第三激发态)以及第一激发态到第三激发态的跃迁.在混相组分下,对于纤锌矿-纤锌矿-纤锌矿(纤锌矿-)量子阱和闪锌矿-纤锌矿-闪锌矿(闪锌矿-)量子阱,利用密度矩阵原理和权重模型计算获得激子态间跃迁光吸收系数,并讨论尺寸效应和三元混晶效应.此工作考虑了该异质结构的内建电场和Hartree势,详细讨论了激子态间跃迁光吸收系数随阱宽、垒厚以及Mg组分的变化关系.结果表明:Hartree势使导、价带弯曲,内建电场使其倾斜,二者共同作用促使电子和空穴的分离,向量子阱的两侧移动,这会减弱电子与空穴间的库伦相互作用,导致激子能级间距减小,光吸收系数出现红移.改变阱的尺寸时,由于混相的影响,光吸收系数峰值位置出现合并.另一方面,随着Mg组分的增加,光吸收系数峰值位置出现交叉.但是,对于激子从基态到第三激发态的跃迁,其光吸收系数无交叉现象,随着Mg组分的增加,两种结构的光吸收系数均发生蓝移.此外,我们的结果与实验上给出的激子光致发光谱较好地符合,可为深入相关工作研究和优化器件的性能提供参考。