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能量依赖有效质量GaAs/Ga_xIn_{1-x}As与GaAs/Al_xGa_{1-x}As量子阱体系的光学特性：打靶法研究

DOI：10.1007/s11664-018-6813-5 期刊：Journal of Electronic Materials 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要： 本文通过紧致密度矩阵方法研究了能量依赖性有效质量对GaAs/GaxIn1?xAs和GaAs/AlxGa1?xAs量子阱系统光学特性的影响。我们采用简单的打靶法求解所得非线性薛定谔方程并给出算法。研究表明，能量依赖性有效质量效应对于量子阱较窄的系统更为重要。在能量依赖性有效质量假设下，吸收系数峰值高度随系统总长度L的增加而增大；而在恒定有效质量极限情况下，吸收系数峰值高度不受L变化的影响。对于GaAs/AlxGa1?xAs系统，在固定有效质量近似中，随着阱数增加，线性吸收系数振幅先增大后减小；在能量依赖性有效质量情况下则单调递减。阱数增加时，线性吸收系数峰值位置先发生蓝移后出现红移。GaAs/GaxIn1?xAs系统的情况更为复杂（文中详述），但其量子阱系统的吸收系数峰值高度大于GaAs/AlxGa1?xAs系统。
作者： M. SOLAIMANI，SEYED MOHAMMAD ALI ALEOMRANINEJAD
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研究概述 实验方案

研究目的

研究能量依赖的有效质量对GaAs/GaxIn1?xAs和GaAs/AlxGa1?xAs量子阱系统光学性质的影响。

研究成果

该研究表明，能量依赖的有效质量对量子阱系统的光学特性具有重要影响，尤其是对于较窄的量子阱。与GaAs/AlxGa1?xAs体系相比，GaAs/GaxIn1?xAs体系的吸收系数峰值更高。打靶法为求解这些体系中的非线性薛定谔方程提供了一种可行方法。

研究不足

该研究聚焦于特定量子阱系统的光学特性，可能并不直接适用于其他材料或结构。射击法虽然简单，但在处理极大体系时可能存在计算效率方面的局限。

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