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使用变分法推导了InAlN/GaN异质结二维电子气波函数和基态能级的解析表达式,并讨论了InAlN/GaN异质结结构参数对二维电子气电学特性的影响.在假设二维电子气来源于表面态的前提下,使用了一个包含两个变分参数的尝试波函数推导电子总能量期望值,并通过寻找能量期望极小值确定变分参数.计算结果显示,二维电子气面密度随InAlN厚度的增大而增大,且理论结果与实验结果一致.二维电子气面密度增大抬高了基态能级与费米能级,并保持二者之差增大以容纳更多电子.InAlN/GaN界面处的极化强度失配随着In组分增大而减弱,二维电子气面密度随之减小,并导致基态能级与费米能级减小.所建立的模型能够解释InAlN/GaN异质结二维电子气的部分电学行为,并为电子输运与光学跃迁的研究提供了解析表达式. 相似文献
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受限于两种半导体界面之中的电子形成所谓二维电子气.二十几年来,半导体技术的发展促进了高纯二维电子气样品的制备,从而为固态物理的研究提供了广阔的空间。1980年和1982年的诺贝尔物理学奖分别被授予整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的研究者,相关的实验都是针对二维电子气在磁场下的输运行为。 相似文献
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从Ⅲ族氮化物中压电极化对应变弛豫度的依赖关系出发,通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程,分别研究了自发极化、压电极化和AlGaN势垒层掺杂对AlxGa1-xN/GaN异质结构二维电子气的浓度、分布、面密度以及子带分布等性质的影响.结果表明:二维电子气性质强烈依赖于极化效应,不考虑AlGaN势垒层掺杂,当Al组分为0.3时,由极化导致的二维电子气浓度达1.6×10--13cm-2,其中压电极化对二维电子气贡献为0.7×10-13cm-2,略小于自发极化的贡献(0.9×10-13cm-2),但为同一数量级,因而通过控制AlGaN层应变而改变极化对于提高二维电子气浓度至关重要. AlGaN势垒层掺杂对二维电子气的影响较弱, 当掺杂浓度从1×10-17增加到1×10-18cm-3时,二维电子气面密度增加0.2×10-13cm-2.
关键词:
AlxGa1-xN/GaN 异质结构
二维电子气
自发极化
压电极化 相似文献
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论文根据ZnMgO/ZnO异质结构二维电子气的能带结构及相关理论模型, 采用一维Poisson-Schrodinger方程的自洽求解, 模拟计算了ZnMgO/ZnO异质结构中二维电子气的分布及其对ZnMgO势垒层厚度及Mg组分的依赖关系. 研究发现该异质结构中ZnMgO势垒层厚度存在一最小临界值: 当垒层厚度小于该临界值时, 二维电子气消失, 当垒层厚度大于该临界值时, 其二维电子气密度随着该垒层厚度的增加而增大; 同时研究发现ZnMgO势垒层中Mg组分的增加将显著增强其二维电子气的行为, 导致二维电子气密度的明显增大; 论文对模拟计算获得的结果与相关文献报道的实验结果进行了比较, 并从极化效应和能带结构的角度进行了分析和讨论, 给出了合理的解释.
关键词:
氧化锌
二维电子气
异质结构
理论计算 相似文献
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采用第一性原理方法和紧束缚模型研究了二维层状结构过渡金属硫族磷化物CrPSe3的磁学特性和电子结构.二维CrPSe3晶格呈现六角蜂窝状结构,声子谱证明其具备较好的动力学稳定性.二维CrPSe3的电子结构呈现出自旋无能隙磁性半金属特性.蒙特卡罗方法模拟出二维CrPSe3的居里温度为224 K,分子动力学表明其具有良好的热力学稳定性.晶体和电子结构研究揭示二维CrPSe3的磁性来源于反铁磁性的d-d直接交换作用和铁磁性的p-d超交换作用间的相互竞争.二维CrPSe3的自旋向上的能带展现出奇异特性:除了高对称点K处出现的一类狄拉克锥之外,在高对称路径Γ-K的中点附近也出现了一类狄拉克锥结构,二者均有较高的费米速度.电子结构表明狄拉克电子主要源于Crdxz和dyz轨道的贡献.在电子结构分析的基础上,采用紧束缚模型对二维CrPSe3费米能级附近的能带进行模拟,结果证明二维CrPSe3的多狄拉克锥结构受过渡金属Cr的六角几何排列对称性保护.该研究为揭示二维材料的磁性机理和研制高温高速自旋器件提供了一良好的模型平台. 相似文献
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利用蓝宝石衬底的AlGaN/AlN/GaN 高电子迁移率器件(HEMT)的电容电压(C-V)特性,对电子费米能级与二维电子气面密度的经验关系进行表征,其结果对器件电荷控制模型的建立,跨导及电容表达式的简化有重要意义.文章创新性地提出参数α用于表征二维势阱对沟道电子限制能力,并认为α越小则二维势阱的沟道电子限制能力越强.利用上述经验关系来拟合电容,可以获得与实测电容很好的一致性.
关键词:
HEMT
费米能级
C-V特性')" href="#">C-V特性
二维势阱的电子限制能力 相似文献
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一维、二维、三维氢原子能级和电子分布概率 总被引:1,自引:0,他引:1
通过一维、二维氢原子定态薛定谔方程的严格解得出的能级公式和波函数,分析了一维、二维氢原子能级特点、简并度和电子分布概率,并将它们与三维氢原子进行比较,发现一维、二维、三维氢原子能级和电子分布概率有许多不同之处。 相似文献
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The investigation was made of the dependence of the intensity of Tl, Ga, Mo, Mg, Mn, Sn, Bi, Ni, Zn, Pt and Au spectral lines and the plasma parameters (temperature T, electron concentration ne, degree of 6 ionnization α) from concentration of lithium additive. 相似文献
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Let G be one of the local gauge groups C(X, U(n)),C
(X, U(n)), C(X, SU(n)) or C
(X, SU(n)) where X is a compact Riemannian manifold. We observe that G has a nontrivial group topology, coarser than its natural topology, w.r.t. which it is amenable, viz. the relative weak topology of C(X, M(n)). This topology seems more useful than other known amenable topologies for G. We construct a simple fermionic model containing an action of G, continuous w.r.t. this amenable topology. 相似文献
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Denis de Carvalho Braga 《Physics letters. A》2010,374(42):4316-4320
In this note we present an analytical study of the stability of the equilibria of the Rikitake system. We prove that the two non-hyperbolic equilibria of the Rikitake system are unstable for all positive values of the parameters. 相似文献
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