缓冲层对量子阱二能级系统中电子子带间跃迁光吸收的影响

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本文计入混晶组分变化及由压电极化和自发极化诱生的内建电场等因素对异质结势的影响,运用有限元差分法对Schr(o)dinger方程进行数值求解,获得ZnO/MgxZn1-xO量子阱中电子的本征能级和波函数,探究缓冲层,垒和阱的尺寸及混晶组分x的变化对此类二能级系统左垒临界宽度的影响。进而采用费米黄金法讨论量子阱中各层材料的尺寸及混晶组分的变化对电子子带间跃迁光吸收的影响。  首先,简要介绍相关量子阱的应用和研究进展,重点介绍跃迁光吸收方面的研究历史和现状,着重阐述ZnO/MgxZn1-xO量子阱中电子子带间跃迁光吸收方面的研究.指出ZnO缓冲层对ZnO/MgxZn1-O量子阱子带间跃迁光吸收影响的重要性。  进而,较详细地讨论加入ZnO缓冲层的ZnO/MgxZn1-xO量子阱形成二能级系统时的尺寸效应,在此基础上讨论尺寸效应及三元混晶效应对量子阱中电子子带间跃迁光吸收的影响。计算结果表明:ZnO缓冲层对量子阱的左垒尺寸有一定的限制作用,即左垒需有一最小宽度,称为临界宽度.阱宽和Mg组分值的增大使临界宽度逐渐减小,而右垒和缓冲层宽度的增大却使其逐渐增大;左垒,右垒宽度以及Mg组分值的增大均使量子阱中电子子带间跃迁吸收峰发生蓝移,阱宽的增大却使吸收峰发生红移。本文所得性质与规律可为此类异质结光电器件制备与性能改善提供理论指导。
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