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摘要
基于有效质量近似和变分原理,考虑内建电场效应和量子点的三维约束效应,理论研究了纤锌矿ZnSnN2/InxGa1-xN柱形量子点中基态激子结合能、带间发光波长、激子辐射寿命随量子点尺寸(高度L和半径R)及InxGa1-xN中In含量x的变化关系,并与InxGa1-xN量子点的激子态和带间光跃迁作比较。结果表明:当x <0.3时,基态激子结合能随着量子点尺寸及In含量的增加而减小。激子带间发光波长随量子点尺寸的增大而红移;随着In含量的增加,当量子点高度L <2.2 nm(L> 2.2 nm)时,发光波长红移(蓝移)。激子辐射寿命随着量子点尺寸的增加而增加,随着In含量的增加而减小。此外,随In含量增加而线性减小的内建电场使基态激子结合能减小,带间发光波长红移,激子辐射寿命增大。受沿着异质结生长方向的内建电场的影响,量子点高度L的变化对激子光学性质的影响要比量子点半径R的变化对激子光学性质的影响更显著。而与InxGa1-xN量子点相比,ZnSnN2/InxGa1-xN量子点中激子的结合能、带间发光波长及激子辐射寿命都较大,尤其对于In含量小的量子点。
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单位三明学院; 机电工程学院
