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文檔簡介
1、隨著以低維材料為基礎的量子通信、量子計算和納米電子學等高新技術的快速發(fā)展,低維混晶半導體材料已經成為了材料領域的研究重點。目前,性能良好的超晶格、量子點、量子線和量子阱等人工合成材料的廣泛應用,以及半導體材料生長技術的快速發(fā)展,促使人們詳細的分析了低維材料結構中的光電性質、超導和相變等一系列的相關問題。在低維結構中自由電子運動受到限制,聲子系受到調制,這種晶體結構的特異性,使其展現(xiàn)出許多不同于三維體材料的獨特的物理性質。所以研究低維混晶
2、半導體材料的微觀結構,對于光電子器件的制備和發(fā)展應用有著深遠的意義。
三元混晶中的晶格振動光學模、電子–聲子相互作用以及極化子效應等相關問題都是學者們的研究熱點。本文主要討論了低維結構中光學極化子效應以及維度和體積效應之間的關系。推導出描述電子–光學聲子相互作用的新哈密頓量,應用LLP變分法,經過兩次不同幺正變換,最終得到了光學極化子的電子–光學聲子耦合常數(shù)、自陷能以及重整化有效質量隨混晶組分x變化的值。對比分析了混晶半導體中
3、三維、二維和一維電子–光學聲子相互作用和體積效應的相關問題。
通過計算典型混晶、纖鋅礦氮化物和磷化物等一系列半導體中光學極化子能量,我們發(fā)現(xiàn):三元混晶中原胞體積效應與電子–聲子的耦合強度和原胞體積失配率有著密切的關系;耦合越強,原胞失配率越大,相應的體積變化的影響就越大;只有原胞體積失配率較小和電子–聲子的耦合強度較弱時,體積效應的影響是可以略去的。氮化物混晶有著較大的電子–聲子的耦合強度,原胞失配率較大,相對應的光學極化子效
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