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闪锌矿GaN/AlGaN量子点中激子态及光学性质的研究

王艳文 吴花蕊

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闪锌矿GaN/AlGaN量子点中激子态及光学性质的研究

王艳文, 吴花蕊

Exciton states and optical properties in zinc-blende GaN/AlGaN quantum dot

Wang Yan-Wen, Wu Hua-Rui
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  • 在有效质量近似的框架下,运用变分方法研究闪锌矿GaN/AlGaN量子点中的激子态及相关光学性质,探讨电子与空穴在量子点中的三维空间受限和有限势效应.数值计算结果显示,当量子点的尺寸增加时, 量子尺寸效应对电子和空穴的影响减弱,基态激子结合能和带间光跃迁能也都降低;而当该量子点中垒层AlGaN中Al含量增加时,提高了量子点对电子和空穴的束缚作用, 同时基态激子结合能和带间光跃迁能都增加.数值的理论结果与相关实验测量结果一致.
    Within the framework of effective-mass approximation, exciton states confined in zinc-blende GaN/AlGaN quantum dot (QD) are investigated by a variational approach, including the three-dimensional confinement of electron and hole in the QD and the finite band offset. Numerical results show that both the exciton binding energy and the interband emission energy decrease when QD height (or radius) increases. Our theoretical results are in agreement with the experimental measurements.
    • 基金项目: 河南省教育厅2011年度自然科学研究计划项目 (批准号: 2011C140001) 资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Natural Science Foundation of Education Bureau of Henan Province, China (Grant No. 2011C140001).
    [1]

    Sakr S, Warde E, Tchernycheva M, Rigutti L, Isac N, Julien F H 2011 Appl. Phys. Lett. 99 142103

    [2]

    Yoshida S, Yokogawa T, Imai Y, Kimura S, Sakata O 2011 Appl. Phys. Lett. 99 131909

    [3]

    Holmes M, Park Y, Wang X, Chan C, Reid B, Kim H, Taylor R, Warner J, Luo J 2011 Appl. Phys. Lett. 98 251908

    [4]

    Widmann F, Simon J, Daudin B, Feuillet G, Rouviére J L, Pelekanos N T, Fishman G 1998 Phys. Rev. B 58 R15989

    [5]

    Simon J, Pelekanos N T, Adelmann C, Martinez-Guerrero E, André R, Daudin B, Dang L S, Mariette H 2003 Phys. Rev. B 68 035312

    [6]

    Schulz S, Schumacher S, Czycholl G 2006 Phys. Rev. B 73 245327

    [7]

    Lei S Y, Shen B, Zhang G Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 2386 (in Chinese) [雷双瑛, 沈波, 张国义 2008 物理学报 57 2386]

    [8]

    Novikov S V, Stanton N M, Campion R P, Morris R D, Geen H L, Foxon C T, Kent A J 2008 Semiconductor Sci. Technol. 23 015018

    [9]

    Chichibu S F, Onuma T, Sota T, DenBaars S P, Nakamura S, Kitamura T, Ishida Y, Okumura H 2003 J. Appl. Phys. 93 2051

    [10]

    Garayt J P, Gérard J M, Enjalbert F, Ferlazzo L, Founta S, Martinez-Guerrero E, Rol F, Araujo D, Cox R, Daudin B, Gayral B, Dang L S, Mariette H 2005 Physica E 26 203

    [11]

    Lee J, Spector H N, Chou W C 2005 Phys. Status Solidi B 242 2846

    [12]

    Schulz S, Mourad D, Czycholl G 2009 Phys. Rev. B 80 165405

    [13]

    Chu X L, Zhang Y 2010 J. At. Mol. Phys. 27 173 (in Chinese) [楚兴丽, 张莹 2010 原子与分子物理学报 27 173]

    [14]

    Wei S Y, Zhao X, Wu H R 2006 Chin. J. Liquid Cryst. Displ. 2l 139 (in Chinese) [危书义, 赵旭, 吴花蕊 2006 液晶与显示 2l 139]

    [15]

    Wu H T, Wang H L, Jiang L M 2009 Acta Phys. Sin. 58 465 (in Chinese) [吴慧婷, 王海龙, 姜黎明 2009 物理学报 58 465]

    [16]

    Marquardt O, Mourad D, Schulz S, Hickel T, Czycholl G, Neugebauer J 2008 Phys. Rev. B 78 235302

    [17]

    Shi J, Xia C, Wei S, Liu Z 2005 J. Appl. Phys. 97 083705

    [18]

    Shi J, Gan Z 2003 J. Appl. Phys. 94 407

    [19]

    Wang H, Farias G A, Freire V N 1999 Phys. Rev. B 60 5705

  • [1]

    Sakr S, Warde E, Tchernycheva M, Rigutti L, Isac N, Julien F H 2011 Appl. Phys. Lett. 99 142103

    [2]

    Yoshida S, Yokogawa T, Imai Y, Kimura S, Sakata O 2011 Appl. Phys. Lett. 99 131909

    [3]

    Holmes M, Park Y, Wang X, Chan C, Reid B, Kim H, Taylor R, Warner J, Luo J 2011 Appl. Phys. Lett. 98 251908

    [4]

    Widmann F, Simon J, Daudin B, Feuillet G, Rouviére J L, Pelekanos N T, Fishman G 1998 Phys. Rev. B 58 R15989

    [5]

    Simon J, Pelekanos N T, Adelmann C, Martinez-Guerrero E, André R, Daudin B, Dang L S, Mariette H 2003 Phys. Rev. B 68 035312

    [6]

    Schulz S, Schumacher S, Czycholl G 2006 Phys. Rev. B 73 245327

    [7]

    Lei S Y, Shen B, Zhang G Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 2386 (in Chinese) [雷双瑛, 沈波, 张国义 2008 物理学报 57 2386]

    [8]

    Novikov S V, Stanton N M, Campion R P, Morris R D, Geen H L, Foxon C T, Kent A J 2008 Semiconductor Sci. Technol. 23 015018

    [9]

    Chichibu S F, Onuma T, Sota T, DenBaars S P, Nakamura S, Kitamura T, Ishida Y, Okumura H 2003 J. Appl. Phys. 93 2051

    [10]

    Garayt J P, Gérard J M, Enjalbert F, Ferlazzo L, Founta S, Martinez-Guerrero E, Rol F, Araujo D, Cox R, Daudin B, Gayral B, Dang L S, Mariette H 2005 Physica E 26 203

    [11]

    Lee J, Spector H N, Chou W C 2005 Phys. Status Solidi B 242 2846

    [12]

    Schulz S, Mourad D, Czycholl G 2009 Phys. Rev. B 80 165405

    [13]

    Chu X L, Zhang Y 2010 J. At. Mol. Phys. 27 173 (in Chinese) [楚兴丽, 张莹 2010 原子与分子物理学报 27 173]

    [14]

    Wei S Y, Zhao X, Wu H R 2006 Chin. J. Liquid Cryst. Displ. 2l 139 (in Chinese) [危书义, 赵旭, 吴花蕊 2006 液晶与显示 2l 139]

    [15]

    Wu H T, Wang H L, Jiang L M 2009 Acta Phys. Sin. 58 465 (in Chinese) [吴慧婷, 王海龙, 姜黎明 2009 物理学报 58 465]

    [16]

    Marquardt O, Mourad D, Schulz S, Hickel T, Czycholl G, Neugebauer J 2008 Phys. Rev. B 78 235302

    [17]

    Shi J, Xia C, Wei S, Liu Z 2005 J. Appl. Phys. 97 083705

    [18]

    Shi J, Gan Z 2003 J. Appl. Phys. 94 407

    [19]

    Wang H, Farias G A, Freire V N 1999 Phys. Rev. B 60 5705

  • [1] 曹文彧, 张雅婷, 魏彦锋, 朱丽娟, 徐可, 颜家圣, 周书星, 胡晓东. 超晶格插入层对InGaN/GaN多量子阱的应变调制作用. 物理学报, 2024, 73(7): 077201. doi: 10.7498/aps.73.20231677
    [2] 李元和, 卓志瑶, 王健, 黄君辉, 李叔伦, 倪海桥, 牛智川, 窦秀明, 孙宝权. 金纳米颗粒调控量子点激子自发辐射速率. 物理学报, 2022, 71(6): 067804. doi: 10.7498/aps.71.20211863
    [3] 乔建良, 徐源, 高有堂, 牛军, 常本康. 反射式变掺杂负电子亲和势GaN光电阴极量子效率研究. 物理学报, 2017, 66(6): 067903. doi: 10.7498/aps.66.067903
    [4] 王文娟, 王海龙, 龚谦, 宋志棠, 汪辉, 封松林. 外电场对InGaAsP/InP量子阱内激子结合能的影响. 物理学报, 2013, 62(23): 237104. doi: 10.7498/aps.62.237104
    [5] 李文生, 孙宝权. 电场调谐InAs量子点荷电激子光学跃迁. 物理学报, 2013, 62(4): 047801. doi: 10.7498/aps.62.047801
    [6] 张盼君, 孙慧卿, 郭志友, 王度阳, 谢晓宇, 蔡金鑫, 郑欢, 谢楠, 杨斌. 含有量子点的双波长LED的光谱调控. 物理学报, 2013, 62(11): 117304. doi: 10.7498/aps.62.117304
    [7] 陈峻, 范广涵, 张运炎. 渐变型量子阱垒层厚度对GaN基双波长发光二极管发光特性调控的研究. 物理学报, 2012, 61(17): 178504. doi: 10.7498/aps.61.178504
    [8] 沈曼, 张亮, 刘建军. 磁场和量子点尺寸对激子性质的影响. 物理学报, 2012, 61(21): 217103. doi: 10.7498/aps.61.217103
    [9] 王度阳, 孙慧卿, 解晓宇, 张盼君. GaN基LED量子阱内量子点发光性质的模拟分析. 物理学报, 2012, 61(22): 227303. doi: 10.7498/aps.61.227303
    [10] 张运炎, 范广涵. 不同掺杂类型的GaN间隔层和量子阱垒层对双波长LED作用的研究. 物理学报, 2011, 60(1): 018502. doi: 10.7498/aps.60.018502
    [11] 金豫浙, 胡益培, 曾祥华, 杨义军. GaN基多量子阱蓝光LED的γ辐照效应. 物理学报, 2010, 59(2): 1258-1262. doi: 10.7498/aps.59.1258
    [12] 刘文宝, 赵德刚, 江德生, 刘宗顺, 朱建军, 张书明, 杨辉. 高阻氮化镓外延层的异常光吸收. 物理学报, 2010, 59(11): 8048-8051. doi: 10.7498/aps.59.8048
    [13] 金 华, 刘 舒, 张振中, 张立功, 郑著宏, 申德振. (CdZnTe, ZnSeTe)/ZnTe复合量子阱中激子隧穿过程. 物理学报, 2008, 57(10): 6627-6630. doi: 10.7498/aps.57.6627
    [14] 张 红, 刘 磊, 刘建军. 对称GaAs/Al0.3Ga0.7As双量子阱中激子的束缚能. 物理学报, 2007, 56(1): 487-490. doi: 10.7498/aps.56.487
    [15] 申 晔, 邢怀中, 俞建国, 吕 斌, 茅惠兵, 王基庆. 极化诱导的内建电场对Mn δ掺杂的GaN/AlGaN量子阱居里温度的调制. 物理学报, 2007, 56(6): 3453-3457. doi: 10.7498/aps.56.3453
    [16] 郑瑞伦. 圆柱状量子点量子导线复合系统的激子能量和电子概率分布. 物理学报, 2007, 56(8): 4901-4907. doi: 10.7498/aps.56.4901
    [17] 董庆瑞, 牛智川. 垂直耦合自组织InAs双量子点中激子能的计算. 物理学报, 2005, 54(4): 1794-1798. doi: 10.7498/aps.54.1794
    [18] 王防震, 陈张海, 柳 毅, 黄少华, 柏利慧, 沈学础. CdSe/ZnSe超薄层中两类量子岛(点)之间的激子转移和它们的光学性质研究. 物理学报, 2005, 54(1): 434-438. doi: 10.7498/aps.54.434
    [19] 金 华, 张立功, 郑著宏, 孔祥贵, 安立楠, 申德振. ZnCdSe量子阱/CdSe量子点耦合结构中的激子隧穿过程. 物理学报, 2004, 53(9): 3211-3214. doi: 10.7498/aps.53.3211
    [20] 李培咸, 郝 跃, 范 隆, 张进城, 张金凤, 张晓菊. 基于量子微扰的AlGaN/GaN异质结波函数半解析求解. 物理学报, 2003, 52(12): 2985-2988. doi: 10.7498/aps.52.2985
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-16
  • 修回日期:  2012-05-28
  • 刊出日期:  2012-05-05

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