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II-VI族混晶半導体歪超格子における青色発光スペクトルの機構に関する理論的研究

II-VI混晶半导体应变超晶格蓝色发射光谱机理的理论研究

基本信息

批准号：
06740243
负责人：
中山隆史
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

II-VI族半導体超格子(ZncdHg)(SSeTe)における歪および混晶化(特にMe等のII_a族カチオン原子のド-ピング)が電子・励起子構造に及ぼす効果を定量的に解明し、この系の発光スペクトルを検討した。1.電子構造の変化(密度汎関数法に基づくバンド計算結果):(1)歪は、格子不整合5%内のヘテロ構造においては、変形ポテンシャル及び海面分極ポテンシャルを通して、オフセット・有効質量に10%(前者は0.1eVのオーダー)、誘電率に1%程の変化を生じさせる。(2)一方、カチオン原子の一様な混晶化は、主に伝導帯の電子状態を変化させる。変化の方向・大きさは、ドープ原子の電子に対するポテンシャルの符号(引力か斥力か)と周辺原子の変位の大きさに依存する。例えば、II_a族原子のドープに対しては、ポテンシャルは斥力として働き、周辺原子はドーパントから遠ざかるために、伝導帯の電子レベルは常に上昇する。2.励起子構造の変化(バンド計算によるポテンシャルと波動関数を用いた変分法的な計算結果):(1)は歪は、主に有効質量の異方性を通して、束縛エネルギーを変化させるがその大きさは多くの系で5meV程と小さい。(2)混晶化は、電子・正孔の波動関数を介してのみドープサイドに励起子の束縛を与える。その効果はカチオン原子よりアニオン原子に対して顕著である。その理由は正孔の重い質量にある。3.発光スペクトルの検討:以上より、発光は混晶化によりドーパント回りに局在した励起子から起こると考えられ、これは実験結果と合致しているが、この効果による発光エネルギーの変化は非常に小さいことが結論される。つまりエネルギー位置は、歪と混晶化の影響を受けた電子・正孔状態のエネルギー(励起子の運動エネルギー)と量子井戸層への閉じ込めエネルギーでほとんど決まっている。将来に残された問題の一つは、このような局在化を動的に扱うことである。

A quantitative analysis of electron excitation structure and optical properties of II-VI semiconductor superlattice (ZncdHg)(SSeTe) is presented. 1. Electronic structure transformation (density general correlation method):(1) Inversion, lattice disconformity within 5% of the structure transformation, shape transformation and sea surface polarization transformation within 10% of the mass transformation (the former is 0.1eV), induction rate within 1% of the process transformation. (2)The electronic state of a single atom is transformed into a mixed crystal, and the electronic state of the main conduction band is transformed into a mixed crystal. The direction of the transformation is large, and the symbol of the electron of the atom is large. For example, group II_a atoms are usually repelled by electrons, and the electrons are always increased by electrons. 2. Excitation structure transformation (calculation results of ratio correlation method):(1) The main body has the anisotropy of mass, and the main body has the anisotropy of mass. (2)Mixed crystallization, electron and positive hole ratio related to the number of particles and the number of excitation The result is that the atom is lost and the atom is lost. The reason is that the hole is heavy. 3. The research of the development of the light source: the above, the development of the light source mixed crystallization. The position of the quantum well is opposite to that of the quantum well, and the effect of the mixed crystallization is affected by the electron and positive hole state. In the future, the problem will be solved.