矩形量子線中的電-聲子相互作用.pdf

1、本文采用變分法，系統(tǒng)的研究了矩形量子線中的雜質態(tài)和激子.計算討論了無限深勢阱中電子－和雜質－聲子相互作用對雜質態(tài)結合能的影響，并進一步討論了外加電場對束縛極化子的影響，接著討論了無限深勢阱中電子－和雜質－相互作用對激子結合能的影響，獲得的結果主要有：
　　 一、研究了雜質－和電子－LO聲子相互作用對矩形極性半導體量子線中束縛極化子結合能的影響.計算結果表明，聲子效應明顯的減小結合能，因此，它不能被忽略.雜質－聲子效應在各種聲子效

2、應中起主要作用.在不考慮聲子影響時，我們得到的結合能結果與之前的研究結論一致.隨著方形量子線截面尺寸大小的減小，聲子效應增強，并且明顯的減小結合能.聲子貢獻明顯的依賴于矩形量子線的截面形狀，當量子線的截面形狀變得很扁時，聲子貢獻明顯的變?nèi)酢?br>　　 二、同時引入雜質離子－聲子和電子－聲子耦合，研究了電場下極性矩形量子線中LO聲子對束縛極化子結合能的影響.數(shù)值計算結果表明，方形和矩形GaAs量子線中，結合能和聲子效應不僅僅依賴于外電

3、場，而且依賴于量子線的截面形狀和尺寸大小以及雜質的位置.減小量子線的截面尺寸大小，結合能增加.此外，當雜質在量子線中心時，LO聲子降低結合能，當雜質在量子線表面附近時，增強結合能，對于Stark能移，LO聲子給出了類似的效應。
　　 三、研究了矩形量子線中激子-LO聲子耦合效應對Wannier激子的影響，得到了以下一些結論.由于聲子效應對庫侖勢的屏蔽，激子-聲子相互作用減小激子結合能.聲子效應對輕空穴激子結合能的影響要比重空穴激

4、子的影響小.聲子效應對量子線維數(shù)的依賴性很敏感，隨著量子線尺寸的減小而增加.Ⅱ-Ⅵ族量子線激子結合能和聲子效應要比Ⅲ-Ⅴ族的大.考慮聲子貢獻后，給出的量子線激子結合能，與實驗結果符合得更好.對于GaAs量子線，我們給出的理論結果要比先前的理論結果低，這與實驗結果一致.對于ZnSe量子線我們給出的理論結果，定性的與實驗一致.值得的注意是，在理論計算中，對于激子-聲子相互作用，我們引入了受限LO聲子，同時我們采取了沿著量子線的高斯型函數(shù).這

5、些近似可能會得出稍高些的激子結合能.可以通過引入表面(界面)光學聲子，和采用在三個方向受束縛的波函數(shù)，加以改善。
　　 四、利用變分法研究了LO-和SO-聲子效應對矩形極性半導體量子線中束縛極化子結合能的影響.計算結果表明，聲子效應明顯的減小結合能，因此，它不能被忽略.SO聲子對結合能貢獻要比LO聲子的貢獻小.LO-聲子效應在各種聲子效應中起主要作用.相比于之前只考慮LO聲子效應的工作，考慮SO聲子后，結合能進一步降低.另外，聲