应力对(GaP)1/(InP)1(111)超晶格体内和表面电子结构的影响

考虑到应力对超薄层(GaP)₁/(InP)₁(111)结构中Ga-P和In-P键长的作用为均匀分布的情况,本文提出在紧束缚近似下,将应力的影响直接反映到Harrison的交迭积分项中,并利用Recursion方法全面计算了由Keating模型确定的稳定(GaP)₁/(InP)₁(111)超晶格体内和表面的电子结构,结果表明,这种材料的带隙为1.88eV,它比体材料GaP(2.91eV)和InP(1.48eV)的平均值小 关键词：     

应变层半导体超晶格价带边不连续性的第一原理研究

对处于不同应变状态下的超晶格（ＧａＰ）_１（ＧａＡｓ）_１（００１），（ＩｎＰ）_n（ＩｎＡｓ）_n（００１）（ｎ＝１，３）的电子结构进行了从头自洽计算。采用冻结势方法分析了超晶格各分子层的价带顶Ｅ_v和平均键能Ｅ_m的行为，对以Ｅ_m为能量参考的应变层超晶格价带边不连续值计算方法作了较全面的第一原理的数值检验，基于这一方法，本文分别对ＩｎＰ，ＩｎＡｓ，ＧａＰ，ＧａＡ 关键词：     

不同晶向、厚度的超晶格界面的平均键能行为

对三种不同晶面（（１００），（１１０）和（１１１））的超晶格（ＡｌＡｓ）₁（ＧａＡｓ）₁，（ＡｌＡｓ）₃（ＧａＡｓ）₃的电子结构进行了第一性原理的计算，采用冻结势万法系统地分析了在不同的晶向和不同的周期层厚度的情况下，超晶格界面处的电荷转移、平均键能的对齐行为和价带边的不连续性。进一步从第一性原理的数值计算上检验了以平均键能为能量参考的异质界面价带边不连续性的理论计算方法。 关键词：     

平均键能方法在应变层异质结带阶研究中的应用

将平均键能方法推广应用于应变层异质结的带阶研究.通过流体静压力应变和单轴应变对带阶参量E_mv作用的仔细研究,发现平均带阶参量E_mv,av=E_m-E_v,av在不同应变状态下基本上保持不变.因此,在应变层带阶参量E_mv的计算中,只需计算其发生应变前体材料的带阶参量E_mv,o值并引用形变势b和SO裂距Δ₀的实验值,通过简便的代数运算得到应变层的E_{mv 关键词： 异质结 平均键能方法 价带偏移}     

C60中非线性激发的动力学研究

用电子－晶格耦合的紧束缚模型和求解实时牛顿动力学方程的方法研究了Ｃ₆₀受光激发后的动力学过程，得到了受光激发后Ｃ₆₀分子的能量，键结构和电子状态的动态演化，结果表明光激发Ｃ₆₀分子演化成环状双极化子激子。该计算结果与中性富勒烯材料的荧光实验所得出的结论一致。 关键词：     

形变超晶格Si/Ge的能带结构

用经验的紧束缚方法对短周期的(Si)_n/(Ge)_m形变超晶格的电子态进行了计算。结果表明,由于布里渊区折迭的要求,只有当n+m=10时超晶格才可能产生直接能隙。对周期为n+m=10的超晶格,Γ,N,△处的导带谷间的相对位置对直接能隙的形成具有决定作用,而n的大小与衬底的组分对此有极大影响。(Si)₆/(Ge)₄和(Si)₈/(Ge)₂超晶格在Si_1-xG 关键词：     

应变层超晶格(InAs)n(InP)n(001)电子结构的LMTO计算

基于Linearized-Muffin-Tin Orbitals(LMTO)能带方法,采用内部求和计入空d轨道的处理,对(InAs)_n(InP)_n(001),(n=1,2,3)应变层超晶格的电子结构进行了第一性原理计算。得出了其能带结构,态密度分布(对n=1)。考察了In4d轨道对能带计算的影响,并采用冻结势方法求出了(InAs)_n(InP)_n(001),(n=1,2,3)的价带边不连续值△E_v。 关键词：     

GexSi1-x/Si超晶格的X射线小角衍射分析

用分子束外延生长了23周期的Ge_xSi_1-x/Si超晶格,用计算机控制的衍射仪(CuK_a辐射)测量了X射线衍射曲线,共观察到13级超晶格结构的衍射峰。超晶格的周期和Ge平均含量可以根据考虑折射修正的布喇格定律得出。用光学多层膜反射理论分析衍射曲线可以确定超晶格的结构参数,第2级衍射峰与第一级峰的强度比对应于超晶格两种材料的相对厚度变化非常灵敏,通过比较实验和计算的I₂/I₁值,可以确定Si,Ge_xSi_1-x层的厚度以及合金组份x。用光学多层膜反射理谁计算得到的衍射曲线与实验曲线趋于一致。 关键词：     

金属-半导体超晶格中界面电荷的生成机理

采用LMTO ASA能带计算方法，研究(Si₂)₃ (2Al) ₆ (001),(Ge₂)₃ (2Al) ₆ (001),(Ge₂)₃ (2Au) ₆ (001)和(Ge₂)₃ (2Ag) ₆ (001)超晶格中半导体界面电荷Qss的生成机理，结 关键词： Schottky势垒 界面电荷     

1MeV Si+衬底加温注入Al0.3Ga0.7As/GaAs超晶格和GaAs的晶格损伤研究

用卢瑟福背散射／沟道技术研究了１ＭｅＶＳｉ⁺在衬底加温和室温下以不同剂量注入Ａｌ_0.3Ｇ_0.7Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格和ＧａＡｓ后的晶格损伤。在衬底加温下，观察到Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格和ＧａＡｓ都存在一个动态退火速率与缺陷产生速率相平衡的剂量范围，以及两种速率失去平衡的临界剂量。超晶格比ＧａＡｓ更难以损伤，并且它的两种速率失去平衡的临界剂量也大于ＧａＡｓ中的相应临界剂量，用热尖峰与碰撞模型解释了晶格损伤积累与注入剂量和衬底温度的关系。用ＣＮＤＯ／２量子化学方法计算了ＧａＡｓ和Ａｌ_xＧａ_1-xＡｓ中化学键的相对强度，并根据计算结果解释了注入过程中Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格和ＧａＡｓ中晶格损伤程度的差别。 关键词：     

平均键能Em的物理内涵探讨

在面心立方(fcc)、体心立方(bcc)和六角密堆积(hcp)3种不同结构晶体的自由电子能带模型中,发现4个最低能带与5个次低能带本征值的平均能量(称为平均键能,E_m)与费米能级(E_F)相当接近;并进一步在hcp结构的钛(Ti)、锆(Zr)和铪(Hf)以及bcc结构的铁(Fe)等金属中,采用从头赝势能带计算方法和平均键能计算方法,证实在这些金属的实际能带中,平均键能(E_m)值仍然非常接近于费米能级(E_F)值.该发现有助于进一步了解平均键能(E_m)的物理内涵. 关键词： 平均键能 费米能级 能带结构     

Very large blue and red Stark shifts of the excitonic transition in InGaAs-InP-InAsP antisymmetric coupled quantum wells

A new strained InGaAs-InP-InAsP antisymmetric coupled quantum well (CQW) structure with both very large blue and red quantum-confined Stark shifts for the first heavy-hole-to-electron excitonic transition, E _hh1fE _e1, is studied theoretically in this paper. In the antisymmetric coupled quantum well, an antisymmetric-like pair of potential profiles between the shallow-deep conduction band profile and the deepshallow valence band profile are formed. The sub-band eigen-energies, E, and the associated envelope wave functions in the CQW structures with or without an applied electric field are calculated by the transfer-matrix method. The effect of strain on the pseudomorphic layers has been taken into account. Results indicate that the strained InGaAs-InP-InAsP antisymmetric CQW structure exhibits significant enhancement of the blue and red Stark effects in the E _hh1fE _e1 transition. The influences of various antisymmetric CQW structural parameters, such as the total well width, the individual well width, the central barrier thickness and the composition of the strained layer on the quantum-confined Stark shift, as well as the envelope wave function overlap, are studied systematically. These strong Stark effects in the antisymmetric CQW structure may have potential applications in sophisticated new electronic devices, such as optical switching devices.     

生长在GexSi1-x(001)衬底上应变GaAs层的价电子能带结构与光学性质

采用紧束缚方法对生长在Ge_xSi_1-x(001)衬底上的应变ＧａＡｓ层的价电子能带结构和空穴的三次非线性光学极化率x⁽³⁾进行了计算结果表明，由于应变的存在，使ＧａＡｓ层的空穴有效质量和价带态密度变小，而使偏振方向在（００１）面内的三次非线性光学极化率x_xxxx⁽³⁾变大． 关键词：     

Low temperature photoluminescence of GaxIn1−xAs/GaAs strained layer superlattices

The low temperature photoluminescence spectra of several Ga_xIn_1−xAs/GaAs strained layer superlattices have been measured. Excitomic recombination between electrons and holes confined in the ternary layers and conduction band-acceptor transitions have been observed. The excitonic transition energies calculated with a simple model which takes into account both strain and quantization are in good agreement with the measured values provided the additional strain due to the mismatch between the SLS and the buffer layer is taken into account. The hydrogenic acceptor binding energy is smaller in the SLS than in the bulk ternary because the reduction due to the decrease of the hole mass under strain appears to be more important than the two dimensional quantization enhancement in the present samples.     

形变Si,Ge中的深能级

对生长在合金衬底上的形变Si或Ge中由替位原子或空位缺陷产生的深能级进行了研究。其中形变体材料的电子结构用经验的紧束缚方法进行计算,缺陷能级采用格林函数法进行计算出。结果表明,晶格中的形变使原来类p的T₂能级发生分裂,其数值随形变的增加而增大。形变还造成Si和Ge的价带顶有较大的上升,从而使某些杂质的缺陷能级由深能级变为共振能级。 关键词：     

生长在Si(001)衬底上应变合金层GexSi1-x的光学性质

采用经验的紧束缚方法对生长在Si(001)衬底上的应变合金Ge_xSi_1-x的光学常数进行了计算。应变对电子能带结构的影响,通过紧束缚参数随键角方向余弦的变化以及键长按经验的标度定则的变化而进行计算。其中标度指数根据对Ge和Si的畸变势常数的实验值进行拟合而确定。计算介电常数虚部时出现的动量矩阵元,根据对Ge和Si的介电常数虚部的实验曲线拟合而决定。列出了当x=0.2和1时的光学常数——介电常数虚部ε₂、折射率n、吸收系数α和反射率R的计算结     

Coupled ultrathin InAs layers in GaAs as a tool for the determination of band offsets

We have determined the band offsets at the highly strained InAs/GaAs heterointerface by photoluminescence excitation (PLE) measurements of the symmetric and antisymmetric states in two coupled ultrathin InAs layers embedded in a GaAs matrix. The conduction band offset ΔE_ccould be separated from the valence band offsets, since in a 32 monolayer (ML) barrier sample, the splitting between the heavy-hole exciton transitions is solely determined by ΔE_c. Knowing ΔE_c, the heavy-hole (hh) and light-hole (lh) band offsets ΔE_hhand ΔE_lhcould subsequently be determined from the coupling-induced shift and splitting in samples with a 16, 8 and 4 ML barrier. We find a conduction band offset of 535 meV, a conduction band offset ratio ofQ_c= 0.58 and a strain induced splitting between the hh and lh subbands of 160 meV.