Ⅲ-Ⅴ族氮化物半導體量子點的發(fā)光特性.pdf

1、在近幾十年里，以寬帶隙Ⅲ-Ⅴ族氮化物InxGa1-xN、GaN為基的半導體異質結由于其在光學、光電子學領域的廣泛應用而受到了人們的普遍關注，如高亮度藍/綠發(fā)光二極管(LEDs)和激光二極管(LDs)。對Ⅲ-Ⅴ族氮化物的研究、開發(fā)和利用已成為許多研究人員的關注對象。我們是在有效質量近似下，用變分法研究了束縛在InxGa1-xN/GaN、GaN/AlxGa1-xN圓柱型應變單量子點中的激子態(tài)和發(fā)光性質。 本文第一章介紹了量子點在近幾

2、十年的研究進展。第二章概括描述了Ⅲ-Ⅴ族氮化物半導體及其三元合金的結構和基本性質。第三章介紹了計算Ⅲ-Ⅴ族氮化物量子點InxGa1-xN/GaN、GaN/AlxGa1-xN激子態(tài)的理論模型。在有效質量近似下，利用變分法研究了束縛于對稱InxGa1-xN/GaN、GaN/AlxGa1-xN圓柱型應變單量子點中的激子的結合能、發(fā)光波長和振子強度。在研究的過程中，既考慮了量子點對電子和空穴的三維空間受限，又考慮了由自發(fā)極化和壓電極化所引起的內

3、建電場效應。第四章給出了計算結果，首先對于選擇不同的試探波函數計算出來的InxGa1-xN/GaN單量子點中的激子躍遷能進行了比較，找到了更合適、更精確的波函數，在采用這個波函數的基礎上，我們研究了激子的發(fā)光性質和量子點結構參數的關系，并得到了一些結果：由自發(fā)極化和壓電極化引起的非常強的內建電場對量子點的發(fā)光性質有重要的影響，另外，量子點高度L的變化對量子點發(fā)光性質的影響要比量子點半徑R的變化對量子點發(fā)光性質的影響更明顯。因此，在研究量