搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

纤锌矿结构ZnO/MgxZn1-xO量子阱中带间光吸收的尺寸效应和三元混晶效应

谷卓 班士良

纤锌矿结构ZnO/MgxZn1-xO量子阱中带间光吸收的尺寸效应和三元混晶效应

谷卓, 班士良
PDF
导出引用
导出核心图
  • 对于纤锌矿结构ZnO/MgxZn1-xO有限深单量子阱结构,考虑内建电场、导带弯曲及材料掺杂对实际异质结势的影响,利用有限差分法和自洽法数值求解Schrödinger方程和Poisson 方程,获得电子(空穴)的本征能级和本征波函数. 进而,采用费米黄金法则讨论带间光吸收的尺寸效应和三元混晶效应. 结果表明:三元混晶材料MgxZn1-xO中Mg组分的增加会增强垒层和阱层的内建电场强度,使得电子(空穴)平均位置靠近左(右)垒,导致带间跃迁吸收峰呈指数减小且发生蓝移;ZnO/MgxZn1-xO 量子阱带间跃迁吸收峰随阱宽增大而减小,吸收峰发生红移. 所得结果可为改善异质结构材料和器件的光电性能提供理论指导,以期获得实际应用所需的光学吸收频谱和波长.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61274098)资助的课题.
    [1]

    Kang H S, Kim G H, Lim S H, Chang H W, Kim J H, Lee S Y 2008 Thin Solid Films 516 3147

    [2]

    Shinde S S, Bhosale C H, Rajpure K Y 2012 Solid State Electron. 68 22

    [3]

    Janthong B, Moriya Y, Hongsingthong A, Sichanugrist P, Konagai M 2013 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 119 209

    [4]

    Sun H, Zhang Q F, Wu J L 2007 Acta Phys. Sin. 56 3479 (in Chinese) [孙晖, 张琦锋, 吴锦雷 2007 物理学报 56 3479]

    [5]

    Zhong M, Sheng D, Li C L, Xu S Q, Wei X 2014 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 121 22

    [6]

    Sonawane B K, Bhole M P, Patil D S 2009 Mater. Sci. Semicond. Process. 12 212

    [7]

    Qu Y, Ban S L 2010 Acta Phys. Sin. 59 4863 (in Chinese) [屈媛, 班士良 2010 物理学报 59 4863]

    [8]

    Yang F J, Ban S L 2012 Acta Phys. Sin. 61 087201 (in Chinese) [杨福军, 班士良 2012 物理学报 61 087201]

    [9]

    Ning G H, Zhao X P, Li J 2004 Opt. Mater. 27 1

    [10]

    Ding R, Xu C X, Gu B X, Shi Z L, Wang H T, Ba L, Xiao Z D 2010 J. Mater. Sci. Technol. 26 601

    [11]

    Look D C 2001 Mater. Sci. Eng. B 80 383

    [12]

    Liu W W, Yao B, Li B H, Li Y F, Zheng J, Zhang Z Z, Shan C X, Zhang J Y, Shen D Z, Fan X W 2010 Solid State Sci. 12 1567

    [13]

    Khan M A, Skogman R A, van Hove J M, Krishnankutty S, Kolbas R M 1990 Appl. Phys. Lett. 56 1257

    [14]

    Berland K, Stattin M, Farivar R, Sultan D M S, Hyldgaard P, Larsson A, Wang S M, Andersson T G 2010 Appl. Phys. Lett. 97 043507

    [15]

    Fan W J, Abiyasa A P, Tan S T, Yu S F, Sun X W, Xia J B, Yeo Y C, Li M F, Chong T C 2006 J. Cryst. Growth 287 28

    [16]

    Zhu J, Ban S L, Ha S H 2013 Superlattices Microstruct. 56 92

    [17]

    Yamamoto K, Tsuboi T, Ohashi T, Tawara T, Gotoh H, Nakamura A, Temmyo J 2010 J. Cryst. Growth 312 1703

    [18]

    Li J M, L Y W, Li D B, Han X X, Zhu Q S, Liu X L, Wang Z G 2004 J. Vac. Sci. Technol. B 22 2568

    [19]

    Zippel J, Heitsch S, Stölzel M, Mller A, Wenckstern H, Benndorf G, Lorenz M, Hochmuth H, Grundmann M 2010 J. Lumin. 130 520

    [20]

    Koffyberg F P 1976 Phys. Rev. B 13 4470

    [21]

    Roessler D M, Walker W C 1967 Phys. Rev. 159 733

    [22]

    Davis J A, Dao L V, Wen X, Ticknor C, Hannaford P, Coleman V A, Tan H H, Jagadish C, Koike K, Sasa S, Inoue M, Yano M 2008 Nanotechnology 19 055205

    [23]

    Ha S H, Ban S L 2007 J. Inner Mongolia Univ. (Nat. Sci. Ed.) 38 272 (in Chinese) [哈斯花, 班士良 2007 内蒙古大学学报 (自然科学版) 38 272]

    [24]

    Chi Y M, Shi J J 2008 J. Lumin. 128 1836

    [25]

    Doyeol A, Park S H 2006 J. Semicond. Technol. Sci. 6 125

    [26]

    Zhang X, Li X M, Chen T L, Bian J M, Zhang C Y 2005 Thin Solid Films 492 248

    [27]

    Su S C, Lu Y M, Zhang Z Z, Li B H, Shen D Z, Yao B, Zhang J Y, Zhao D X, Fan X W 2008 Appl. Surf. Sci. 254 4886

    [28]

    Yuan J R, Li Y Q, Deng X H 2006 J. Nanchang Univ. (Eng. Technol. Ed.) 28 329 (in Chinese) [袁吉仁, 李要球, 邓新华 2006 南昌大学学报 (工科版) 28 329]

  • [1]

    Kang H S, Kim G H, Lim S H, Chang H W, Kim J H, Lee S Y 2008 Thin Solid Films 516 3147

    [2]

    Shinde S S, Bhosale C H, Rajpure K Y 2012 Solid State Electron. 68 22

    [3]

    Janthong B, Moriya Y, Hongsingthong A, Sichanugrist P, Konagai M 2013 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 119 209

    [4]

    Sun H, Zhang Q F, Wu J L 2007 Acta Phys. Sin. 56 3479 (in Chinese) [孙晖, 张琦锋, 吴锦雷 2007 物理学报 56 3479]

    [5]

    Zhong M, Sheng D, Li C L, Xu S Q, Wei X 2014 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 121 22

    [6]

    Sonawane B K, Bhole M P, Patil D S 2009 Mater. Sci. Semicond. Process. 12 212

    [7]

    Qu Y, Ban S L 2010 Acta Phys. Sin. 59 4863 (in Chinese) [屈媛, 班士良 2010 物理学报 59 4863]

    [8]

    Yang F J, Ban S L 2012 Acta Phys. Sin. 61 087201 (in Chinese) [杨福军, 班士良 2012 物理学报 61 087201]

    [9]

    Ning G H, Zhao X P, Li J 2004 Opt. Mater. 27 1

    [10]

    Ding R, Xu C X, Gu B X, Shi Z L, Wang H T, Ba L, Xiao Z D 2010 J. Mater. Sci. Technol. 26 601

    [11]

    Look D C 2001 Mater. Sci. Eng. B 80 383

    [12]

    Liu W W, Yao B, Li B H, Li Y F, Zheng J, Zhang Z Z, Shan C X, Zhang J Y, Shen D Z, Fan X W 2010 Solid State Sci. 12 1567

    [13]

    Khan M A, Skogman R A, van Hove J M, Krishnankutty S, Kolbas R M 1990 Appl. Phys. Lett. 56 1257

    [14]

    Berland K, Stattin M, Farivar R, Sultan D M S, Hyldgaard P, Larsson A, Wang S M, Andersson T G 2010 Appl. Phys. Lett. 97 043507

    [15]

    Fan W J, Abiyasa A P, Tan S T, Yu S F, Sun X W, Xia J B, Yeo Y C, Li M F, Chong T C 2006 J. Cryst. Growth 287 28

    [16]

    Zhu J, Ban S L, Ha S H 2013 Superlattices Microstruct. 56 92

    [17]

    Yamamoto K, Tsuboi T, Ohashi T, Tawara T, Gotoh H, Nakamura A, Temmyo J 2010 J. Cryst. Growth 312 1703

    [18]

    Li J M, L Y W, Li D B, Han X X, Zhu Q S, Liu X L, Wang Z G 2004 J. Vac. Sci. Technol. B 22 2568

    [19]

    Zippel J, Heitsch S, Stölzel M, Mller A, Wenckstern H, Benndorf G, Lorenz M, Hochmuth H, Grundmann M 2010 J. Lumin. 130 520

    [20]

    Koffyberg F P 1976 Phys. Rev. B 13 4470

    [21]

    Roessler D M, Walker W C 1967 Phys. Rev. 159 733

    [22]

    Davis J A, Dao L V, Wen X, Ticknor C, Hannaford P, Coleman V A, Tan H H, Jagadish C, Koike K, Sasa S, Inoue M, Yano M 2008 Nanotechnology 19 055205

    [23]

    Ha S H, Ban S L 2007 J. Inner Mongolia Univ. (Nat. Sci. Ed.) 38 272 (in Chinese) [哈斯花, 班士良 2007 内蒙古大学学报 (自然科学版) 38 272]

    [24]

    Chi Y M, Shi J J 2008 J. Lumin. 128 1836

    [25]

    Doyeol A, Park S H 2006 J. Semicond. Technol. Sci. 6 125

    [26]

    Zhang X, Li X M, Chen T L, Bian J M, Zhang C Y 2005 Thin Solid Films 492 248

    [27]

    Su S C, Lu Y M, Zhang Z Z, Li B H, Shen D Z, Yao B, Zhang J Y, Zhao D X, Fan X W 2008 Appl. Surf. Sci. 254 4886

    [28]

    Yuan J R, Li Y Q, Deng X H 2006 J. Nanchang Univ. (Eng. Technol. Ed.) 28 329 (in Chinese) [袁吉仁, 李要球, 邓新华 2006 南昌大学学报 (工科版) 28 329]

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1521
  • PDF下载量:  414
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-02
  • 修回日期:  2014-02-10
  • 刊出日期:  2014-05-05

纤锌矿结构ZnO/MgxZn1-xO量子阱中带间光吸收的尺寸效应和三元混晶效应

  • 1. 内蒙古大学物理科学与技术学院, 呼和浩特 010021
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61274098)资助的课题.

摘要: 对于纤锌矿结构ZnO/MgxZn1-xO有限深单量子阱结构,考虑内建电场、导带弯曲及材料掺杂对实际异质结势的影响,利用有限差分法和自洽法数值求解Schrödinger方程和Poisson 方程,获得电子(空穴)的本征能级和本征波函数. 进而,采用费米黄金法则讨论带间光吸收的尺寸效应和三元混晶效应. 结果表明:三元混晶材料MgxZn1-xO中Mg组分的增加会增强垒层和阱层的内建电场强度,使得电子(空穴)平均位置靠近左(右)垒,导致带间跃迁吸收峰呈指数减小且发生蓝移;ZnO/MgxZn1-xO 量子阱带间跃迁吸收峰随阱宽增大而减小,吸收峰发生红移. 所得结果可为改善异质结构材料和器件的光电性能提供理论指导,以期获得实际应用所需的光学吸收频谱和波长.

English Abstract

参考文献 (28)

目录

    /

    返回文章
    返回