论文部分内容阅读
本文考虑在外加磁场作用下时,压力和屏蔽对量子阱中施主结合能的影响。首先,在电子各向同性有效质量近似条件下,考虑压力及屏蔽效应,利用变分方法数值计算GaAs/AlxGa1-xAs和GaN/AlxGa1-xN这两种无限深量子阱系统中的杂质态结合能。同时计入了压力对禁带宽度、电子有效质量和材料介电常数等因素的影响。给出了结合能随阱宽和压力的变化关系,同时讨论了有无屏蔽时的区别。结果表明,结合能随压力增大而增大,随阱宽增大而减小。当阱宽d=5nm,压力P取2GPa和4GPa时,GaAs/AlxGa1-xAs量子阱杂质态的结合能分别增大了17.47%和35.42%左右;对于GaN/AlxGa1-xN量子阱相应的增加值相对较小,但不可忽略。屏蔽效应随着压力的增加而增加,并且显著降低了杂质态的结合能。进而,考虑外加磁场、压力及屏蔽效应,利用变分方法数值计算GaN/AlxGa1-xN无限深量子阱系统中的杂质态结合能。给出结合能随磁场和阱宽的变化关系,同时讨论了有无屏蔽时的区别。结果表明:在磁场和压力作用下,结合能随阱宽的增大而减小;阱宽和压力一定时,结合能随磁场的增大而增大。屏蔽效应使得有效库仑吸引作用减弱而导致杂质态结合能显著下降。屏蔽效应对结合能的影响随压力增大而增强,随磁场强度增大而减弱。