纤锌矿In x Ga 1-x N/GaN核壳量子点中类氢杂质态的光吸收性质

发布时间：2023-05-28 09:46

　　由于纤锌矿材料中存在着较强的内建电场,本文在考虑内建电场的影响下,运用有限差分法计算了基态和激发态的能量本征值和本征波函数.并利用密度矩阵原理研究了纤锌矿In_xGa_1-xN/GaN核壳量子点中杂质态的子带间光吸收性质.同时讨论了杂质、内建电场、混晶组分、核半径、入射光强和弛豫时间对光吸收性质的影响.通过分析可得以下结果:当杂质中心存在时,跃迁能显著增大,线性、非线性及总的光吸收系数和折射率变化的共振峰均向光子能量较高的方向移动.并且,In组分x的增加会使线性、非线性及总的光吸收系数和折射率变化的共振峰发生明显的蓝移,与此同时混晶组分的增大会使总的光吸收系数的振幅增大,而总折射率变化的振幅则会随之减小.在量子点尺寸方面,核半径的增加会导致线性、非线性及总的光吸收系数和折射率变化的共振峰发生一个明显的红移.而且核半径的增加对一阶线性光吸收系数振幅的影响不明显,但三阶非线性光吸收系数和折射率变化的振幅却会随着核半径的增加而增加.因此总的光吸收系数会随着核半径的增加而减小.此外,当入射光强I和弛豫时间τ超过某一临界值时,总的光吸收系数的共振峰会发生劈...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 国内外研究进展
        1.1.1 半导体核壳量子点的研究进展
        1.1.2 Ga N、In_xGa_1-xN半导体材料中内建电场的研究进展
        1.1.3 半导体材料中类氢杂质态的研究进展
    1.2 论文内容安排
第二章 理论模型和计算方法
第三章 In_xGa_1-xN/GaN核壳量子点中杂质态的子带间光吸收
    3.1 杂质对子带间光吸收性质的影响
    3.2 三元混晶效应对子带间光吸收性质的影响
    3.3 尺寸效应对子带间光吸收性质的影响
    3.4 入射光强和弛豫时间对子带间光吸收性质的影响
    3.5 小结
第四章 内建电场对量子点中杂质态子带间光吸收性质的影响
    4.1 内建电场对子带间光吸收性质的影响
    4.2 考虑内建电场时三元混晶效应对子带间光吸收性质的影响
    4.3 考虑内建电场时尺寸效应对子带间光吸收性质的影响
    4.4 考虑内建电场时入射光强和弛豫时间对子带间光吸收性质的影响
    4.5 小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3824396