【摘 要】
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在有效质量近似下,通过变分法研究了流体静压力下有限高应变GaN/AlxGa1-xN柱形量子点中杂质态结合能.首先,在有效质量近似下利用变分原理计算了不考虑应变时结合能随量子点高
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在有效质量近似下,通过变分法研究了流体静压力下有限高应变GaN/AlxGa1-xN柱形量子点中杂质态结合能.首先,在有效质量近似下利用变分原理计算了不考虑应变时结合能随量子点高度、半径和杂质位置以及A1组分的变化.数值计算表明,杂质态结合能随量子点半径的增大而单调递减,但随量子点高度的增加将先增大到一极大值然后减小.当杂质位置在量子点中心时杂质态的结合能最大,且A1组分的增加使杂质态的结合能增大.随后,我们考虑了在量子点界面处由于晶格失配引起的强内建电场以及应变对材料物理参数的影响.另外,我们也考虑了流体静压力对应变的调制作用.数值计算结果表明,杂质态结合能随量子点半径的增大单调递减,但随着量子点高度L的增大先增大后减小,类似于不考虑应变时的情形.此外,考虑流体静压力后结合能将会增大.通过计算我们得知,由应变引起的内建电场使杂质态的结合能降低且在量子点尺度较大的时候影响显著,而应变对参数的影响会使杂质态的结合能略有升高,且在量子点尺度较小的时候影响显著.另外,由于A1组分的增加使内建电场和势垒高度都有显著的增加,杂质态的结合能随Al组分的增加先增大后减小.
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