纤锌矿GaN/Al_xGa_(1-x)N量子阱中自由极化子能级  被引量:2

Energy of Polaron in Wurtzite GaN/Al_xGa_(1-x)N Quantum Well

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作  者:吴海岩[1] 赵凤岐[1] 包乌日塔[1] 苏日古嘎[1] 

机构地区:[1]内蒙古师范大学物理与电子信息学院,呼和浩特010022

出  处:《固体电子学研究与进展》2011年第4期339-344,共6页Research & Progress of SSE

基  金:国家自然基金资助项目(10964007);内蒙古自然基金资助项目(2009MS0110);内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJ09026)

摘  要:采用Lee-Low-Pines(LLP)变分法研究了纤锌矿GaN/Al0.3Ga0.7N量子阱中自由极化子能量和电子-声子相互作用对自由极化子能量的影响。理论计算中考虑了量子阱中定域声子模(Confined phonon modes)和半空间声子模(Half-space phonon modes)的影响以及电子有效质量、声子频率的各向异性。给出自由极化子基态能量、第一激发态能量以及跃迁能量(第一激发态到基态)随阱宽L的变化关系。数值计算结果表明,极化子基态能量、激发态能量和跃迁能量随阱宽增大而减小,最后趋于GaN体材料的三维值。该结构中电子-声子相互作用对极化子能量的贡献比较大(值约40 meV),这贡献远大于闪锌矿GaAs/Al0.3Ga0.7As量子阱中的相应值(约2.4 meV),因此讨论纤锌矿GaN/Al0.3Ga0.7N量子阱中极化子能量时不能忽略电子-声子相互作用。纤锌矿GaN/Al0.3Ga0.7N量子阱中电子-声子相互作用对极化子能量的贡献大于闪锌矿GaN/Al0.3Ga0.7N量子阱中相应值。The energy of polaron in wurtzite GaN/AlxGa1-xN quantum well and effects of electron-phonon interaction to the energy of polaron have been investigated by using modified LLP variational method,in this paper.The effects of confined phonon modes and half-space phonon modes and anisotropy of effect mass、phonons frequency are considered in the calculation.The ground state energy,the first the excited state energy and the transition energy are calculated as a function of well width L.The results indicate that the polaron energy decreases with the increasing of well width,and finally approaches to the bulk value of GaN.It is found that the electron-phonon interaction in wurtzite GaN/Al0.3Ga0.7N quantum well to the polaron energy is very large(about 40 meV) comparing with GaAs/Al0.3Ga0.7As quantum well structure(about 2.4 meV).Therefore,the contribution of electron-phonon interaction in wurtzite GaN/Al0.3Ga0.7N quantum well structure should be considered.The contribution of the electron-phonon interaction to the energy of polaron in wurtzite GaN/Al0.3Ga0.7N quantum well is larger then zinc-blende GaN/Al0.3Ga0.7N quantum well.

关 键 词:纤锌矿量子阱 极化子 能量 

分 类 号:O471.1[理学—半导体物理]

 

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