类氢杂质对InxGa1-xN/GaN量子点中激子的基态能和结合能的影响

在效质量近似下,运用变分方法,考虑内建电场效应和量子点的三维约束效应,研究了类氢杂质对InxGa1-xN/GaN量子点中激子的基态能和结合能的影响。结果表明:量子点中心引入类氢杂质,量子点的结构参数(半径、高度)和In含量存在临界值,当参数大于临界值时,约束在QD中激子的基态能减小,结合能增大,激子态的稳定性增强。杂质位于量子点上界面时,激子的基态能最小,结合能最大,系统最稳定。随着杂质从量子点的上界面沿着Z轴移至下界面,激子基态能增大,结合能减小。     

类氢杂质对束缚激子基态能和结合能的影响

利用有效质量方法和变分原理，考虑内建电场效应和量子点的三维约束效应，研究了含有类氢离子杂质的InxGa1-xN／GaN应变类量子点中激子基态能、结合能随量子点结构参数和量子点中In含量x的变化规律，计算结果显示，类氢离子杂质束对束缚激子的基态能和结合能有很强的影响。     

氮化物抛物量子阱中激子的能级及组分效应

考虑到纤锌矿氮化物抛物量子阱(PQW)材料中空穴有效质量和光学声子模的各向异性、声子频率随波矢变化的效应,作者利用LLP变分法研究了纤锌矿抛物量子阱中激子的能级。结果表明:轻空穴激子的基态能量和结合能高于重空穴激子的相应值;抛物量子阱中激子的基态能量和结合能随量子阱宽度和Al组分变化的规律和方量子阱中是一致的。     

B样条函数基在半导体微晶量子尺寸效应研究中的应用

用有效质量近似模型来描述微晶CdS和CdSe系统中激子的行为，考虑到介电常数在量子点内外的不同，展示B样条函数基在构成激子波函数中的优越性，讨论激子的基态能量随量子点半径变化的量子尺寸效应．将计算结果与实验结果及其他理论计算结果进行比较，计算结果表明：用B样条函数基构成激子波函数是十分成功的，计算激子的能量与实验符合得很好；当同种量子点处在不同环境时，不仅势垒高度和库仑相互作用能不同，而且激子的有效质量也不同；有效质量近似模型可以很好地描述激子的基态能量的量子尺寸效应．     

外电场作用下氮化物无限抛物量子阱中激子的能级

考虑Ga N/Al N无限抛物量子阱(PQW)中声子模和空穴有效质量的各向异性,利用变分法计算了外电场下氮化物PQW中激子的能量。结果表明,重、轻空穴激子的结合能与基态能均随阱宽的增大而降低;考虑极化子效应时,结合能降低较明显;轻空穴激子的基态能量与结合能比重空穴激子的高;纤锌矿PQW中激子的基态能量比闪锌矿PQW中的低,而纤锌矿PQW中激子的结合能比闪锌矿PQW中的高;有外电场作用时,激子的基态能量与结合能明显降低。     

受限激子基态能量量子尺寸效应有关问题的探讨

在有效质量近似模型和实验数据的基础上，以CdS和CdSe小量子点系统为研究对象，分别在强受限区域和弱受限区域，分析有效质量、介电常数、势垒高度等因素对受限激子基态能谱量子尺寸效应的影响．分析发现：对于处在不同环境的量子点系统，考虑其空穴的有效质量的不同对激子基态能量的动能项进行修正是十分必要的，但仅仅考虑这个因素不能从根本上改善理论结果使其与实验结果符合．对于介电常数较小的CdS和CdSe这种小量子点，库仑相互作用能的贡献也是十分重要的，并且在强受限区域对激子基态能量曲线形状的修正起了关键作用．对于CdS和CdSe这种小量子点，把库仑项忽略或作为微扰项来处理会引起较大误差．分析还发现势垒高度引起的束缚能的变化也是影响激子的基态能量的重要因素之一．     

在耦合的激子——光子系统中相干激子态的线性熵演化

研究了与单模腔耦合的两大半导体量子点相干激子态的线性熵演化.线性熵是gt的理想周期函数，表明在此情形下能制备最大激子纠缠相干态.还讨论了绝对零度环境下对激子相干态线性熵的影响.     

用概率迭加方法处理七重势垒散射问题

根据量子力学路径积分的基本思想，研究了七重势垒量子阱结构的散射问题，严格导出了势垒的反射系数和透射系数表达式，由此可以得到共振隧道条件的解析关系式，给出了研究多重势垒量子阱结构隧道效应的一种新的理论方法。     

电场下GaAs/G_(a1-x)Al_xA_s量子阱中的激子

本文利用有限势垒(左、右垒高不等)模型,研究了电场对GaAs/Ga_(1-x)A1xAs量阱中各子带所对应的激子之影响.采用级数展法开求得于带所对应的电子——空穴重叠函数.通过变分计算得到激子结合能.对阱宽为105(?)的GaAs/Ga_(0.66)A1_(0.34)As量子阱,电场由0至1.2×10~5V/cm,我们计算了(电子和空穴的)子带对应的激子之结合能.基于上述计算结果,所得激子峰的能移与实验测量符合得较好,体现出有限势阱模型比无限势阱模型好得多.     

氮化物柱形量子点中离子施主束缚激子态波函数的研究

在有效质量近似和变分原理的基础上,选取三个不同的尝试波函数,研究了纤锌矿结构的InxGa1-xN/GaN柱形量子点中离子施主束缚激子（D＋,X）的束缚能随量子点高度L、In含量x及离子施主杂质位置z0的变化规律.计算结果表明：三个不同尝试波函数变分计算得到的束缚能随量子点高度L、In含量x及离子施主杂质位置z0的变化规...     

水溶性CdTe量子点合成条件的优化

用巯基丙酸作为稳定剂,在水相中合成了发光可调的核壳型半导体纳米粒子.用X射线衍射仪、透射电镜、荧光显微镜,荧光光谱及紫外可见光谱等对合成的核壳型Cd Te/Cd S量子点进行了光学性能、粒子的分散性、纳米粒子形貌和晶型的表征.通过对合成条件的摸索,总结出了合成高性能水溶性Cd Te/Cd S量子点的优化条件是:反应初始p H为11,Cd2+∶HTe-∶MPA为1∶0.25∶1.8,回流时间为1 h.在优化条件下通过控制合成回流时间可合成不同粒径的量子点,其荧光发射光谱在510-610 nm范围连续可调.     

Optical transition and carrier relaxation in self-assembled InAs/GaAs quantum dots with InAlAs and InGaAs combination cap layer by resonant excitation

The photoluminescence （PL） spectra of self-assembled InAs/GaAs quantum dots （QDs） with InAlAs/InGaAs combination cap layer grown by molecular beam epitaxy are studied under different excitation conditions.The intrinsic optical properties of InAs QDs are investigated under resonant excitation condition.A longitudinal optical （LO） phononassisted peak can be well resolved under Eex 〈 E GaAs g,which give evidence that the phonon-related process is dominated for carrier relaxation in InAs QDs with InAlAs/InGaAs combination cap layer when they are under resonant excitation condition.A rate equation model is established to interpret the difference of thermal activation energy （Ea）.The Ea measured under Eex 〈 E GaAs g,can exactly describe the intrinsic physical mechanism of temperature-induced quenching in InAs QDs,because it can be irrespective of the barrier materials.This result will benefit to validating the parameters of quantum dots infrared photodetector （QDIP） in sequent procedure of device fabrication.     

低温水热法制备壳/核型硒化镉量子点及其性能研究

本文采用低温水热技术,以蔗糖为稳定剂,在低温水相中合成了CdSe量子点,并外包一层SiO2壳.CdSe量子点采用红外光谱(IR)、荧光(FL)、X射线粉末衍射(XRD),透射电镜(TEM)表征.结果表明,该法制备的CdSe量子点水溶性好,颗粒粒径小、分布窄、荧光强度强;在其外包裹一层SiO2壳,能有效改善该量子点的不稳定性,抗光漂白性能大大增强.     

AOT/异辛烷反胶束体系制备CdTe量子点的研究

采用反胶束法制备CdTe量子点。反胶束体系由CdTe前驱体、AOT（丁二酸二异辛酯磺酸钠）、异辛烷组成;CdTe前驱体在水相中以巯基丙酸为稳定剂、按nCd2＋：nHTe-：nMPA=3：1：6、pH=9.8的条件合成。考察了反胶束体系中ω（ω=[水]/[表面活性剂]）、表面活性剂浓度对合成CdTe量子点的光学性质的影响。试验表明：当AOT的浓度为0.06g.mL-1时,改变ω能合成不同粒径的CdTe量子点,ω从7增加到13荧光发射光谱位移117.2nm。     

双电子柱形量子点基态能的杂质效应

在有效质量和有限高势垒近似下,变分研究了在双电子柱形GaN/Al0.2Ga0.8N量子点中掺入不同类型杂质时,杂质电子体系的基态能随杂质电荷、量子点的高度及杂质位置的变化规律。结果表明,随量子点高度增加,杂质电子体系的基态能单调递减;杂质带负电时,体系的基态能量都比较大,不易形成稳定的束缚态。随着杂质由量子点下界面沿z轴上移至上界面,对于类氢施主杂质,体系的基态能先减小后增大,在z0=1.0 nm处取得极小值;而受主杂质,变化趋势相反：体系的基态能先增大后减小,在z0=1.0 nm处取得极大值;若掺入中性杂质,杂质电子体系的基态能不变。     

氮化镓晶体刻蚀损伤及其回复方法研究

干法刻蚀中高能量等离子体轰击将不可避免地在氮化镓材料表面引起损伤,这些表面损伤可能会严重影响氮化镓(GaN)材料质量和器件的性能。本文研究了干法刻蚀对GaN晶体表面粗糙度、光学特性和电学性能影响,同时分析了刻蚀损伤的回复方法,并给出了相应机理解释。     

硅壳包裹核/壳型硫化镉量子点的制备与性能研究

本文以蔗糖为稳定剂,在低温水相中合成了CdS量子点,并包裹一层SiO2壳.采用紫外可见(UV-V is)、荧光(FL)、透射电镜(TEM)等手段表征CdS量子点并研究制备条件对其性能的影响.结果表明:以蔗糖为稳定剂制备的CdS量子点水溶性好,颗粒粒径小分布窄、荧光强度强;在其外包裹一层SiO2壳,能有效改善该量子点的稳定性.     

Role of n-ZnO Layer on the Improvement of Interfacial Properties in ZnO/InGaN p-i-n Solar Cells

In GaN has been predicted to be an efficient photovoltaic material. However, the high-density polarization charges and large potential barrier at the i-In GaN/nGaN interface create an electric field that severely decreases the collection efficiency of p-In GaN/i-In GaN/nGaN heterostructure solar cells. We demonstrate that,according to numerical simulations, utilizing a p-In GaN/iIn GaN/n-ZnO heterostructure can greatly reduce the piezoelectric field in the absorption layer and reduce the potential barrier between the n-type layer and the absorption layer interface, thus improving the performances of the solar cell. Moreover, we studied the influence of the band alignment on the ZnO/In GaN interface on the performance of the solar cell. We found that the band alignment of the ZnO/In GaN interface can keep the solar cells at a very high efficiency over a wide scope.