河南城建学院数理学院, 河南 平顶山 467036
用有限差分法求解了二维方形量子点中有H+2杂质时的量子体系,得到了离散薛定谔方程。 对体系中电子处于基态时的能量和杂质的束缚能进行了数值计算,讨论了不同间距的杂质离子对不 同尺寸量子点中电子基态能量和束缚能的影响。计算结果表明:量子点中电子基态能量是杂质位 置和量子点尺度的函数;基态能量随着量子点尺度的增加先急剧减小后缓慢增大,最后趋于定值;杂 质对电子的束缚能随着量子点尺度的增加而减小;杂质间距越小对量子点基态能影响越大。
光电子学 方形量子点 有限差分法 杂质 基态能 束缚能 optoelectronics square quantum dots finite difference method impurity ground state energy binding energy
1 曲阜师范大学物理工程学院, 山东 曲阜 273165
2 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室, 上海 200050
在有效质量包络函数理论下，利用变分法计算了未加电场以及加入电场后GaN/Alx Ga1-x N双量子阱中施主杂质各种情况下的束缚能，讨论了双量子阱中间势垒高度、施主杂质位置对 杂质束缚能的影响。给出了加入电场后施主位置不同时的束缚能和波函数，以及量子阱宽度不同时的束缚能，并且计算了未加电场和加入电场后中间势垒高度变化以及宽度不同时的束缚能。当 双量子阱中间垒宽一定时，束缚能随着阱宽的变化会出现一个峰值。在阱宽一定时，随着中间垒宽度的增加，束缚能逐渐减小，并在垒宽增加到一定宽度时双量子阱情况与单量子阱情况相似，束 缚能不再明显变化。计算结果对设计和研究GaN/Alx Ga1-x N量子阱发光和探测器件有一定的参考价值。
光电子学 束缚能 中性施主 变分法 打靶法 对称双量子阱 optoelectronics binding energy neutral donor variational method shooting method symmetric double quantum well
1 曲阜师范大学物理工程学院,山东 曲阜 273165
2 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室,上海 200050
在有效质量近似下，利用变分法对Gax In1-x Asy P1-y /InP阶梯量子阱中氢施 主杂质束缚能进行了理论计算，并研究了外加电场和阶梯阱的高度对阶梯量子阱中氢施主杂质电子态特性的影响。 计算结果显示当施主杂质位于阶梯量子阱的中心时，束缚能达到最大值;外加电场使得电子波函数从阱中心偏移， 引起束缚能的非对称分布;Ga与As组分的变化使得阶梯阱的势能高度发生变化，从而明显地影响阱中氢杂质束缚能。 计算结果对一些基于半导体阶梯型量子阱的光电子器件的设计制作有一定的指导意义。
光电子学 束缚能 变分法 氢施主杂质 阶梯量子阱 optoelectronics binding energy variational method hydrogenic donor impurity stepped quantum well
三明学院物理与机电工程系,福建 三明 365004
在有效质量近似下,采用变分法,研究了内建电场和杂质对双电子柱 形 GaN/Alx Ga1-x N 量子点系统束缚能的影响。 结果表明:杂质带负电时,体系基态能量都比较大,不易形成稳定的束缚态。带电量为e的施主杂质位于量子点中心时, 杂质电子的束缚能随量子点高度和半径的增加先缓慢增大后减小,存在最大值;随着Al含量的增加,体系的束缚能增大。 随着杂质从量子点下界面沿z轴移至上界面,体系的束缚能先增大后减小。与单电子杂质态相比,内建电场对双电子量子 点系统束缚能的影响比较显著;当量子点高度 L<6 nm时,杂质双电子量子点系统的束缚能大于单电子杂质态束缚能, 而当量子点高度 L>6 nm时,杂质双电子量子点系统的束缚能小于单电子杂质态束缚能。
光电子学 柱形量子点 内建电场 杂质 束缚能 optoelectronics cylindrical quantum dot built-in electric field impurity binding energy
1 承德民族师范高等专科学校 物理系,河北 承德 067000
2 中国科学院半导体研究所 半导体超晶格国家重点实验室,北京 100083
在有效质量近似下,利用微扰法研究了InAs量子环内类氢杂质基态及低激发态的能级分布。受限势采用抛物形势,在二维平面极坐标下,用薛定谔方程的精确解析解进行计算。数值计算结果显示,电子能级敏感地依赖于量子环半径,能级存在极小值,这是由于限制势采用抛物势的结果。如果减小环的半径,可以增加能级间距。第一激发态类氢杂质能级的简并没有消除,n≥2时简并的能级发生分裂并且间距随半径的增大而增大。电子能级间距还敏感地依赖于角频率并随角频率的增大而增大。第一激发态的简并没有消除,第二激发态的简并被部分地消除。在计算InAs量子环中类氢杂质的基态和低激发态的能级时,角频率改变的影响也是很深刻的。文章结果对研究量子环的光跃迁及光谱结构有重要指导意义。
有效质量 束缚能 微扰法 量子环 Effective mass Binding energies Perturbation method Quantum ring
1 曲阜师范大学物理工程学院,曲阜273165
2 西华师范大学物理工程学院,南充637002
本文应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G(d)和6-31++G(d)基组水平上对氨团簇氢键体系进行了研究,计算得到了氨团簇(NH3)n(n=2～8)的各种稳定构型及对应的能量和团簇束缚能.分析发现,在各类尺寸中以单环结构最为稳定,而相同尺寸的异构体之间团簇束缚能越大越稳定.最后利用二阶差分理论讨论了不同尺寸氨团簇中最稳定结构的生长规律,结果表明n=5,7时的结构最为稳定,具有明显的幻数特征,n=6,8时的团簇结构最不稳定,而在n=2～5之间,随着n的增大团簇的稳定性也在逐步增强.
密度泛函理论 团簇 二阶差分 束缚能 原子与分子物理学报
2008, 25(2): 357
重庆大学物理系和凝聚态物理研究所,重庆,400030
根据密度泛函理论,用自洽迭代的方法求解二维方形量子点中有杂质时电子(N=1～12)的薛定谔方程,对绝对零度情况下处于基态电子的总能量进行了数值计算,并讨论了杂质对量子点中电子基态能量的影响,得出了方形量子点中多电子系统基态的一些性质.
方形量子点 杂质 基态能 束缚能 原子与分子物理学报
2007, 24(6): 1137
重庆大学物理系和凝聚态物理研究所,重庆,400044
在有效质量近似下,垂直方向采用无限深势阱限制势,在x-y平面上,量子点内采用抛物势近似,在量子点边界处采用与实际情况更接近的无限深势阱.在中心杂质电荷为ηe时,利用波函数近似,得到基态和低激发态的能级,与x-y平面均采用抛物势时得到的能级进行了比较.计算发现在量子点真实半径比较小时,电子的基态和低激发态受其影响很大,而相应的能级随量子点的半径逐步增大.在量子点半径大于5倍有效玻尔半径时,能级受其影响已经变得很弱.并且,随着磁场的变化,量子点半径对基态和第一激发态的能级差的影响也很大.最后我们计算了杂质电子的基态束缚能并讨论了声子对其影响.
量子点 磁场 无限深势阱 束缚能 电声耦合
1 重庆师范学院物理系,重庆,400047
2 重庆邮电学院电子信息工程系,重庆,400065
对德拜势(Debye)中类氢原子的能级问题采用Rayleigh-Schrdinger微扰展开,给出了能级的一阶修正与原子能级的近似解析式.同时,采用波函数幂级数解法,求得了德拜势下相关的递推关系.在此基础上,利用能量自洽法,求出了相当于二阶修正的德拜势下类氢原子的能级值,并就其计算结果与数值解进行了比较.同时,讨论了相应的临界束缚能态与截断条件.
德拜势 递推关系 能量自洽法 临界束缚能态 Debye potential Recurrence relations Energy consistent method Hydrogen-like atom 原子与分子物理学报
2002, 19(2): 156
