三元混晶矩形量子阱线的表面和界面光学声子模

发布时间：2024-03-09 05:53

　　运用改进的无规元素等位移模型和玻恩-黄近似,结合介电连续模型,研究了含三元混晶的矩形量子阱线的表面和界面光学声子模。以GaAs/Al_xGa_1-xAs和Zn_xCd_1-xSe/ZnSe为例,获得了表面和界面光学声子模的色散关系以及表面和界面光学声子模的频率随混晶组分和量子阱线结构的变化关系。结果表明:与二元晶体量子阱线和三元混晶单量子线不同,在GaAs/Al_xGa_1-xAs和Zn_xCd_1-xSe/ZnSe量子阱线中分别存在十支和八支表面和界面光学声子模,这些表面和界面光学声子模的频率曲线分别位于二元晶体和三元混晶的体纵、横光学声子之间的频率区间内,且其能量随混晶组分和量子阱线结构的变化呈非线性变化,三元混晶的"单模"和"双模"性也在色散曲线中体现了出来。

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【部分图文】：

图2横截面长和宽分别为d1=50nm,d2=80nm时,三元混晶矩形量子阱线系统(a)GaAs/Al0.38Ga0.62As和(b)Zn0.25Cd0.75Se/ZnSe的表面和界面光学声子模的色散曲线

Zn0.25Cd0.75Se/ZnSe量子阱线则属于情况B。由图2(b)可见,在波矢kz→0时,模3和模1、5的频率值分别为二元晶体ZnSe的体横、纵光学声子模的频率ωTO和ωLO,模2、6、4、7、8的频率值分别为三元混晶的体光学声子频率ω2L、ω2T、ω1L和ω1T,随着波矢....

图4三元混晶量子阱线系统(a)GaAs/Al0.38Ga0.62As和(b)Zn0.25Cd0.75Se/ZnSe的表面和界面光学声子模的频率随阱层半宽度d1的变化关系

图3波矢kz=2μm-1时,三元混晶量子阱线系统(a)GaAs/AlxGa1-xAs和(b)ZnxCd1-xSe/ZnSe的表面和界面光学声子模的频率随组分x的变化关系(实线),虚线和点虚线分别为相应的二元晶体和三元混晶体材料的长波纵、横光学声子的能量图3画出了在波矢kz=2μ....

图1矩形量子阱线的几何结构

考虑一个含有极性三元混晶的准一维矩形量子阱线,如图1所示。在-d1<x<d1和-d1<y<d1区域内为材料1,在-(d2-d1)<x<d2-d1和-(d2-d1)<y<d2-d1区域内为材料2,最外边的区域为真空,而在z方向是无限长的。准一维矩形量子阱线的表面和界面光学声子模可由....

图3波矢kz=2μm-1时,三元混晶量子阱线系统(a)GaAs/AlxGa1-xAs和(b)ZnxCd1-xSe/ZnSe的表面和界面光学声子模的频率随组分x的变化关系(实线),虚线和点虚线分别为相应的二元晶体和三元混晶体材料的长波纵、横光学声子的能量

在Zn0.25Cd0.75Se/ZnSe量子阱线系统中,模1-2和模5-6位于频率区间ω2L-ωLO内,而模3-4和模7-8则分别位于ω2T-ωTO和ω1T-ω1L的频率区间内。其中ω2L-ωLO和ω2T-ωTO的频率宽度分别为20cm-1和17cm-1,故模1-2、3-4和5-....

本文编号：3922995