恒定電場和磁場下量子點(diǎn)中電子結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、半導(dǎo)體量子點(diǎn)是一種三維受限的低維量子結(jié)構(gòu)，具有量子尺寸約束、量子隧穿、庫侖阻塞等特殊物理效應(yīng)。為了揭示半導(dǎo)體量子點(diǎn)中新的物理效應(yīng)及其機(jī)制，并為設(shè)計(jì)和制造具有優(yōu)良性能的量子器件提供物理模型和理論依據(jù)，本文應(yīng)用有效質(zhì)量近似理論，較為系統(tǒng)地研究了半導(dǎo)體量子點(diǎn)中電子結(jié)構(gòu)的有關(guān)性質(zhì)。 本文采用拋物勢限制勢，研究了在圓柱形量子點(diǎn)中含有兩個(gè)電子時(shí)的系統(tǒng)基態(tài)和低激發(fā)態(tài)能譜情況。全文首先在緒論中介紹了量子點(diǎn)的基本概念、基本性質(zhì)和量子點(diǎn)的發(fā)展與應(yīng)用

2、以及量子點(diǎn)的制備方法；在第二部分中首先引進(jìn)了質(zhì)心坐標(biāo)和相對坐標(biāo)，然后利用量子力學(xué)知識(shí)得出量子點(diǎn)在基態(tài)和低激發(fā)態(tài)的能量和波函數(shù)的表達(dá)式，最后通過數(shù)值計(jì)算，得出在不同的束縛強(qiáng)度下的量子點(diǎn)中的基態(tài)和低激發(fā)態(tài)能譜圖，由此來揭示量子點(diǎn)中限制勢的強(qiáng)度對系統(tǒng)的影響，同時(shí)闡明系統(tǒng)能量與量子點(diǎn)特征長度的關(guān)系，其中主要介紹了量子點(diǎn)在電場中是否考慮電子間的相互作用時(shí)的性質(zhì)，由于電場中電子會(huì)發(fā)生能級移動(dòng)，因此介紹了在強(qiáng)電場中的微觀電極化率與電場強(qiáng)度的關(guān)系；在第

3、三部分中利用與第二部分中相似的方法得出量子點(diǎn)在磁場的作用下的基態(tài)和低激發(fā)態(tài)的能量和波函數(shù)的表達(dá)式，通過是否存在磁場時(shí)系統(tǒng)能譜的比較揭示外加磁場對量子點(diǎn)系統(tǒng)能級性質(zhì)的影響，分別討論和比較在有無電子間的相互作用時(shí)系統(tǒng)基態(tài)和低激發(fā)態(tài)與特征長度和磁場強(qiáng)度的關(guān)系，再在此基礎(chǔ)上考慮同時(shí)加上恒定的電場和磁場后，電場和磁場對系統(tǒng)基態(tài)和低激發(fā)態(tài)能級的相互制約關(guān)系；最后第四部分對我們前面所討論的性質(zhì)進(jìn)行小結(jié)。 通過一系列的研究表明受限量子點(diǎn)系統(tǒng)基態(tài)