纤锌矿ZnO/Zn1-xMgxO非对称双量子阱中电子的带间跃迁光吸收

作者：钱文华; 班士良^*

来源：内蒙古大学学报(自然科学版), 2018, 49(05): 467-475.

DOI：10.13484/j.nmgdxxbzk.20180504

• ZnO/Zn1-xMgxO双量子阱
• 电子带间跃迁光吸收
• 三元混晶效应
• 尺寸效应

考虑纤锌矿ZnO/Zn1-xMgxO非对称双量子阱中内建电场的作用,运用有限差分法自洽求解导带(价带)薛定谔方程和泊松方程,得到系统中电子(空穴)的能级和波函数,进一步采用黄金费米法则求得电子带间跃迁的线性和非线性光吸收系数及折射率变化.结果显示,由于ZnO/Zn1-xMgxO双量子阱中MV/cm量级的强内建电场,系统对尺寸和组分的调节作用较为敏感.当左阱宽度较小和中间垒达到一定宽度时,双阱的耦合作用增强;在给定阱垒宽度时,势垒的内建电场均随Mg组分的增加而增加,导致导带电子和价带空穴能级差变大且电子与空穴的空间分离,吸收峰及折射率变化峰值发生蓝移且相应峰值减小;随着中间垒宽度增加,相应峰值减小且发生红移;随着右阱宽度的增大,相应峰值先增后减且发生红移.此外,入射光强度可调节光吸收系数及折射率变化,随着光强的增加,光吸收系数及折射率变化峰值减小.

• 单位
  内蒙古大学