论文摘要
本文在有效质量近似下,采用变分理论研究了氮化物球形量子点的杂质态基态结合能及其极化子效应.首先,在无限高势垒下,我们利用变分近似研究了外磁场下GaN球形量子点中类氢杂质态的结合能.考虑电子与局域纵光学(LO)声子和表面光学(SO)声子相互作用,利用LLP变换计算了结合能随量子点半径和杂质位置的变化.数值结果表明,基态结合能随量子点尺寸减小和磁感应强度的增强单调增加.电子与声子相互作用增加了结合能.当杂质由量子点中心向边界移动时,电子与LO声子作用的贡献逐渐减小,电子与SO声子作用的贡献先增大后减小.结果还表明,外磁场增强了电子与LO声子作用而减弱了电子与SO声子作用.随后,考虑杂质态(电子和杂质)与LO声子和SO声子的相互作用,我们仍采用变分近似研究了有限高势垒氮化物量子点的杂质态.数值计算了施主杂质态结合能随量子点半径和杂质位置的变化.结果表明,势垒越高,基态结合能越大;极化子效应使得杂质态结合能明显降低.随着量子点半径逐渐减小,LO声子的贡献先增大后减小,SO声子的贡献逐渐增大.结果还表明,当杂质由量子点中心向边界移动时,LO声子的贡献逐渐减小,SO声子的贡献逐渐增大.
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