导读:本文包含了子带跃迁论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:氮化物,子带跃迁,探测器,量子势阱
子带跃迁论文文献综述
康健彬,李倩,李沫[1]（2019）在《氮化物子带跃迁探测器材料结构对器件效率的影响》一文中研究指出氮化物子带跃迁探测器具备在近红外通讯波段高速工作和在太赫兹波段室温工作的潜力,但材料强的极化作用容易造成器件效率降低.本文分别针对工作于上述波段的典型器件,理论分析了材料结构参数对器件能带结构、载流子浓度分布、极化效应以及光生载流子隧穿的影响.近红外波段器件以光伏型器件结构为基础,研究发现增加量子势阱的周期数、增大势阱掺杂浓度、以及保持接触层材料晶格常数与超晶格有源区平均晶格常数相同,有助于增加基态能级上被载流子填充的量子势阱数,从而增强器件的吸收效率.太赫兹波段器件以双台阶器件结构为基础,研究表明器件设计时即使任意调节势阱层和势垒层厚度,也不会改变影响光生载流子传输的势垒层极化电场分布.同时,降低台阶势垒层铝组分和适当增加其厚度可以提高光生载流子隧穿通过台阶势垒层的效率.本文仿真结果对于设计优化的氮化物子带跃迁探测器材料结构、提升器件性能具有指导意义.(本文来源于《物理学报》期刊2019年22期）
张文琪[2]（2018）在《有外电场时GaAs/AlGaAs多量子阱中电子子带间跃迁光吸收》一文中研究指出多量子阱(MQWs)结构由于具有良好的电子跃迁光吸收特性被广泛应用于红外激光和探测设备.构成长波MQWs结构的GaAs不仅具有III–V族半导体高电子输运性能和高迁移率等优点,还可制备性质稳定的GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结而成为MQWs的首选材料之一.近年来,针对MQWs中电子子带跃迁光吸收尺寸和叁元混晶效应的研究已有较多的积累,然而,有关外加电场对该性质调制作用的工作尚显不足.首先,基于有效质量近似,考虑外加侧向电场(LEF)对GaAs/Al_xGa_(1-x)As MQWs的作用,采用有限差分法自洽求解导带中电子的Schr?dinger方程和Poisson方程,获得其基态、第一激发态能级和相应的波函数.进而,利用密度矩阵法求解一阶线性、叁阶非线性电子子带间跃迁光吸收系数(IOACs)和折射率变化(RICs).其次,用Fermi黄金定则讨论尺寸、叁元混晶效应、掺杂浓度N_D、温度T和入射光强I对IOACs和RICs的影响.结果表明,当固定LEF时,IOACs峰值位置随着Al组分x或者N_D的增加发生红移,随着阱宽或垒宽的增加发生蓝移,随着T的增加先发生蓝移后发生红移.还可发现,由于随着I和阱宽或者垒宽的增加叁阶非线性IOACs迅速变大,光漂白效应更加明显.在上述参数给定的情况下,IOACs峰值位置随着LEF的增加而发生蓝移.折射率变化也有类似的性质,例如,增加I和减小阱宽或垒宽均可以降低RICs.最后,给出2个MQWs结构的IOACs计算结果,并与实验结果对比.(本文来源于《内蒙古大学》期刊2018-06-08）
马淑芳[3]（2018）在《GaAs/AlGaAs耦合双抛物量子阱中电子子带跃迁光吸收》一文中研究指出本文构造了一种可在实验上实现的闪锌矿Al_xGa_(1-x)As/Al_yGa_(1-y)As耦合双抛物量子阱结构,重点考虑非对称情况,首先,利用有限差分法求解Schr?dinger方程,获得体系的电子态.进一步,采用密度矩阵理论求得电子在室温下叁个子带间跃迁的光吸收系数及折射率变化,讨论其尺寸和叁元混晶效应,并将对称与非对称抛物阱结构所得结果与方阱情形进行了对比.首先,简要介绍半导体量子阱相关研究进展,重点阐述耦合双量子阱电子子带间光吸收及折射率变化的研究历史和现状,并对相关问题在理论上的成果和存在的不足作了详细介绍.指出双抛物量子阱结构对电子子带间光吸收及折射率的调制作用.进而,从理论上详细地讨论该结构的阱宽、中间垒厚、组分、光强、弛豫时间及外加电场的变化对电子子带间光吸收及折射率变化的影响.计算结果表明:在抛物阱中,光吸收系数和折射率的峰值位置及大小对组分调节而成的势垒高度较为敏感.同时,还可得出,外加电场的增加导致光吸收峰值减小,在电子从基态跃迁至第一激发态和第二激发态过程中,电场对光吸收谱的蓝移起着重要作用.在反对称结构中,当施加外加电场为F(28)15 k V/cm时,电子从基态到第二激发态线性光吸收系数峰值随着中间垒厚的减小而增加,从而体现出双阱的耦合作用.此外,入射光强的大小也影响总光吸收系数及折射率变化的峰值,当入射光强足够强时,总光吸收系数的峰值由单峰劈裂成双峰,即发生通常的漂白效应.弛豫时间的大小则影响吸收峰的半宽,使其随弛豫时间的增加而减小.通过对比可知,非对称抛物量子阱的光吸收系数及折射率变化的峰值大于对称结构,在同等尺寸下,抛物量子阱中入射光子的能量可调节范围大于方阱情形.我们的计算结果可为改善和设计器件的光电性能提供理论指导.(本文来源于《内蒙古大学》期刊2018-06-07）
荣新,王新强[4]（2018）在《基于量子阱子带间跃迁的红外探测器研究》一文中研究指出红外探测器广泛应用于夜视、热成像、通讯、制导、遥感控制等领域,在民用和军事上都有重要研究意义.本文从基本原理出发,介绍研究方法、实验设计思路及北京大学在本领域近年的研究进展,着重展示科研中遇到的困难及解决方法,力图以此引导研究性实验教学,为相关科研提供参考.(本文来源于《物理实验》期刊2018年04期）
李群[5]（2017）在《缓冲层对量子阱二能级系统中电子子带间跃迁光吸收的影响》一文中研究指出本文计入混晶组分变化及由压电极化和自发极化诱生的内建电场等因素对异质结势的影响,运用有限元差分法对Schrodinger方程进行数值求解,获得ZnO/MgxZn1-xO量子阱中电子的本征能级和波函数,探究缓冲层,垒和阱的尺寸及混晶组分x的变化对此类二能级系统左垒临界宽度的影响.进而采用费米黄金法讨论量子阱中各层材料的尺寸及混晶组分的变化对电子子带间跃迁光吸收的影响.首先,简要介绍相关量子阱的应用和研究进展,重点介绍跃迁光吸收方面的研究历史和现状,着重阐述ZnO/MgxZn1-xO量子阱中电子子带间跃迁光吸收方面的研究.指出ZnO缓冲层对ZnO/MgxZn1-xO量子阱子带间跃迁光吸收影响的重要性.进而,较详细地讨论加入ZnO缓冲层的ZnO/MgxZn1-xO量子阱形成二能级系统时的尺寸效应,在此基础上讨论尺寸效应及叁元混晶效应对量子阱中电子子带间跃迁光吸收的影响.计算结果表明:ZnO缓冲层对量子阱的左垒尺寸有一定的限制作用,即左垒需有一最小宽度,称为临界宽度.阱宽和Mg组分值的增大使临界宽度逐渐减小,而右垒和缓冲层宽度的增大却使其逐渐增大;左垒,右垒宽度以及Mg组分值的增大均使量子阱中电子子带间跃迁吸收峰发生蓝移,阱宽的增大却使吸收峰发生红移.本文所得性质与规律可为此类异质结光电器件制备与性能改善提供理论指导.(本文来源于《内蒙古大学》期刊2017-05-28）
李群,屈媛,班士良[6]（2017）在《缓冲层对量子阱二能级系统中电子子带间跃迁光吸收的影响》一文中研究指出由于ZnO缓冲层对纤锌矿ZnO/Mg_xZn_(1-x)O有限深单量子阱结构左垒的限制作用,导致阱和右垒的尺寸、Mg组分值等因素将影响系统中形成二能级.本文考虑内建电场、导带弯曲及材料掺杂对实际异质结势的影响,利用有限差分法数值求解Schr?dinger方程,获得电子的本征能级和波函数,探讨ZnO缓冲层对此类量子阱形成二能级系统的尺寸效应及叁元混晶效应的影响;利用费米黄金法则探讨缓冲层、左垒、阱及右垒宽度和叁元混晶效应对此类量子阱电子子带间跃迁光吸收的影响.计算结果显示:对于加入ZnO缓冲层的ZnO/Mg_xZn_(1-x)O有限深单量子阱二能级系统,左垒宽度临界值会随着阱宽和Mg组分值的增大而逐渐减小,随着右垒宽度和缓冲层厚度的增大而逐渐增大;量子阱中电子子带间跃迁光吸收峰会随着左垒、右垒尺寸以及Mg组分的增大发生蓝移,随着阱宽增大而发生红移.本文所得结果可为改善异质结器件的光电性能提供理论指导.(本文来源于《物理学报》期刊2017年07期）
曹小龙,车永莉,姚建铨[7]（2016）在《双波泵浦量子阱子带共振跃迁的非线性光学性质》一文中研究指出设计了组分为Al_(0.5)Ga_(0.5)As/GaAs/Al_(0.2)Ga_(0.8)As阶梯形量子阱结构,其导带子带能级可与中红外双波长CO_2激光器的泵浦光光子能量共振.计算了此量子阱对两束泵浦光的二阶非线性差频系数χ_(DFG)~((2))及叁阶非线性系数χ_(ω1)~((3))和χ_(ω2)~((3))的表达式;在导带分别为抛物线形和非抛物线形两种条件下,对比研究了叁个非线性系数随两束泵浦光波长的变化.χ_(DFG)~((2))、χ_(ω1)~((3))和χ_(ω2)~((3))随两束泵浦光波长λ_(p1)和λ_(p2),都是呈现出先增大后减小的变化趋势,对应不同泵浦波长,存在一个峰值;相比于导带为抛物线形,在非抛物线条件下叁个非线性系数随短波长的泵浦光λ_(p1)的变化出现"红移"现象,而随长波长的泵浦光λ_(p2)的变化峰值位置基本相同;由量子限制效应导致的两种导带情况下子带能级变化,即与泵浦光光子共振条件发生变化,是出现"红移"的原因;而峰值数值上的差异,主要由量子阱子带能级间的跃迁矩阵元和两种导带条件下不同的能级差决定.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2016年04期）
刘希辉[8]（2014）在《基于子带跃迁量子结构红外探测器的研究》一文中研究指出红外探测技术在军事和民用领域有着广泛而重要的应用，其核心技术之一则是红外探测器。基于子带间跃迁的量子结构红外探测器在材料制备和器件工艺方面成熟而稳定，具有大面积均匀性好、成品率高等优点。其响应波长容易调节跟控制，响应时间较短，这使得它成为HgCdTe红外探测器件之后，又一重要的红外探测器件，近30年来一直是研究的热点之一。同时，基于子带间跃迁的其他新型量子结构器件如量子级联探测器刚崭露头角，并在某些方面显示出其与众不同的优势。能带工程的优越性，使得子带跃迁探测器件探测波长可以从中红外波段一直拓展到太赫兹波段。可以说，基于子带间跃迁的红外探测器的发展方兴未艾。本论文主要对基于子带间跃迁的光导型量子阱结构红外探测器以及光伏型量子级联探测器的光电性质进行了研究，具体如下：1优化了GaAs/AlGaAs甚长波量子阱结构的设计。详细研究了GaAs/AlGaAs甚长波量子阱红外探测器光电流谱随偏置电压与温度的变化。在理论上提出了甚长波量子阱探测器双激发态模型，阐明了甚长波量子阱红外探测器中双激发态的工作机理，确定了双激发态跃迁模式中第一类激发态呈现出的准束缚与准连续的状态特性。在不同工作条件下，隧穿过程和热离化过程分别会在形成光电流时占据主导地位。研究结果表明在甚长波量子阱红外探测器中束缚-准束缚态跃迁模式与束缚-准连续态跃迁模式可以相互转换。束缚-准束缚态跃迁工作模式相对于束缚-准连续态跃迁工作模式可以有效的降低器件暗电流、提升器件工作温度、提高器件的探测率。2对基于子带间跃迁的光伏型量子级联探测器做了初步的研究。分析讨论了量子级联探测器中掺杂浓度以及周期数目对最终器件性能的影响。利用InGaAs/InAlAs材料设计制备了峰值响应波长在4μm的量子级联探测器。器件在77K温度下峰值响应率约为1.27mA/W，约翰逊噪声探测率约为1.08×1011Jones。利用GaAs/AlGaAs材料设计制备了峰值响应波长在8.9μm的量子级联探测器，77K温度下约翰逊噪声探测率约为9.2×109Jones。利用InGaAs/InAlAs材料设计制备了峰值响应波长在19μm左右的量子级联探测器，其15K温度下探测率达到9×109Jones。通过对长波结构变偏压下的响应电流以及不同偏压下能带结算结果的分析认为，级联结构中最后一个能级与下一个周期中基态能级之间的能量差对器件的响应电流大小有重要影响。当该差值与材料体系中纵光学声子的能量一致的时候，将会获得最大的响应电流。3采用GaAs/AlGaAs材料，将子带间跃迁的量子阱探测器的探测波长拓展到太赫兹的波段(最长达52.6μm)。同时，实验上观测到太赫兹量子阱探测器暗电流随偏置电压的变化呈现出不连续现象。在扫描电压范围内，存在一个阈值电压使得电流呈现出巨大的不连续性。对此认为这是由于第一个量子阱发生的崩塌导致的碰撞离化引起的。温度的升高使得热离化能增大，使得载流子热发射到连续态的机率增大，热激发的暗电流逐步占据了统治地位，碰撞离化的过程将会减弱，暗电流的不连续性也将会消失。采用暗电流的隧穿模型对器件的暗电流进行了理论计算模拟，结果显示在较低偏压以及大偏压区域理论计算结果与实验结果吻合较好。(本文来源于《中国科学院研究生院（上海技术物理研究所）》期刊2014-05-01）
车永莉,曹小龙,姚建铨[9]（2013）在《基于子带跃迁的非对称GaAs量子阱的叁阶非线性系数研究》一文中研究指出设计了一种适用于CO2激光器双波长泵浦的非对称结构的Al0.2Ga0.8As/GaAs/Al0.5Ga0.5As量子阱结构,用以差频产生THz波.运用密度矩阵理论和迭代方法计算了这种非对称量子阱的叁阶非线性系数,并研究了其随两束差频泵浦光波长的变化.结果表明,量子阱对两束差频泵浦光的叁阶非线性系数χ(3)ω1和χ(3)ω2随两束泵浦光波长的增大都是出现先增大再减小的变化趋势,峰值都位于9.756μm(λp2=10.64μm)和10.96μm(λp1=9.69μm),相应的峰值大小为1.185×10-20m2V-2、8.002×10-21m2V-2和2.98×10-19m2V-2和8.565×10-20m2V-2.(本文来源于《枣庄学院学报》期刊2013年05期）
唐晋宇[10]（2012）在《AlGaN/GaN基紫外—红外探测器中量子阱子带间跃迁的研究》一文中研究指出近年来，AlGaN/GaN多量子阱是实现基于子能带跃迁的红外光电子器件最理想的材料之一。由于大的导带带阶(1.7eV)及强的电子声子作用使得该类光电子器件有着宽的、可调谐波长范围(从近红外到远红外)和超快的工作速度。由于这些特点，AlGaN/GaN多量子阱在红外探测器及紫外红外集成探测器方面、光纤通信领域有着广泛的应用。本文基于薛定谔方程的艾里函数解，详细地推导了用于求解量子阱中载流子本征能级的平带、叁角和自洽模型，研究了AlGaN/GaN量子阱中电子子带间的跃迁波长和电子本征态的光学性质。基于叁角势阱模型下的薛定谔方程，将极化效应产生的极化电场作为一个参数进行了数值计算，得到了如下结果：(1)对于单量子阱，本文研究了量子阱宽度、势垒层中Al组分、以及非对称量子阱中一侧势垒层中Al组分对导带底电子跃迁性质的影响。随着量子阱宽度的减少和势垒层中Al组分的增加，子带间跃迁能量增大，E1到E0子带间的跃迁波长可由14.3μm减小到2.65μm。此外，模拟结果还显示电子子带波函数在量子阱中非对称分布，基态子带电子波函数向表面平移，第一激发态子带波函数却向衬底平移。(2)对于双量子阱，本文主要研究了中间耦合势垒层厚度和Al组分对导带中束缚电子性能的影响。随着耦合势垒层厚度的增大和Al组分的减小，各子带间能级之差减小，子带间跃迁波长在1.4μm~3.16μm。子带电子波函数在量子阱中非对称分布，E0和E2子带主要分布在靠近衬底一侧量子阱中，而E1和E3子带主要分布在靠近表面一侧量子阱中。(3)另一种模型是基于薛定谔方程和泊松方程的自洽求解，考虑电荷分布对势能的影响这一参数，分析了势垒层施主掺杂浓度、掺杂下量子阱宽度和势垒层中Al组分对电子跃迁光学吸收系数和电子分布的影响。在单量子阱Al_(0.95)Ga_(0.05)N(5nm)/GaN(2nm)/Al_(0.95)Ga_(0.05)N(5nm)中，势垒层中掺杂为4×10~(18)cm~(-3)时，子带间跃迁波长为1.56μm，最大跃迁光学吸收系数可达4.6×10~4cm~(-1)。E0态电子波函数向表面平移，E1态电子波函数向衬底平移。(4)另外，本文还研究了极化电场不连续对AlGaN/GaN量子阱中电子子带能级和跃迁波长等的影响。随着极化电场不连续的增大，电子子带能级间距增大，子带间跃迁波长减小。(本文来源于《华中科技大学》期刊2012-01-01）
子带跃迁论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
多量子阱(MQWs)结构由于具有良好的电子跃迁光吸收特性被广泛应用于红外激光和探测设备.构成长波MQWs结构的GaAs不仅具有III–V族半导体高电子输运性能和高迁移率等优点,还可制备性质稳定的GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结而成为MQWs的首选材料之一.近年来,针对MQWs中电子子带跃迁光吸收尺寸和叁元混晶效应的研究已有较多的积累,然而,有关外加电场对该性质调制作用的工作尚显不足.首先,基于有效质量近似,考虑外加侧向电场(LEF)对GaAs/Al_xGa_(1-x)As MQWs的作用,采用有限差分法自洽求解导带中电子的Schr?dinger方程和Poisson方程,获得其基态、第一激发态能级和相应的波函数.进而,利用密度矩阵法求解一阶线性、叁阶非线性电子子带间跃迁光吸收系数(IOACs)和折射率变化(RICs).其次,用Fermi黄金定则讨论尺寸、叁元混晶效应、掺杂浓度N_D、温度T和入射光强I对IOACs和RICs的影响.结果表明,当固定LEF时,IOACs峰值位置随着Al组分x或者N_D的增加发生红移,随着阱宽或垒宽的增加发生蓝移,随着T的增加先发生蓝移后发生红移.还可发现,由于随着I和阱宽或者垒宽的增加叁阶非线性IOACs迅速变大,光漂白效应更加明显.在上述参数给定的情况下,IOACs峰值位置随着LEF的增加而发生蓝移.折射率变化也有类似的性质,例如,增加I和减小阱宽或垒宽均可以降低RICs.最后,给出2个MQWs结构的IOACs计算结果,并与实验结果对比.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
子带跃迁论文参考文献
[1].康健彬,李倩,李沫.氮化物子带跃迁探测器材料结构对器件效率的影响[J].物理学报.2019
[2].张文琪.有外电场时GaAs/AlGaAs多量子阱中电子子带间跃迁光吸收[D].内蒙古大学.2018
[3].马淑芳.GaAs/AlGaAs耦合双抛物量子阱中电子子带跃迁光吸收[D].内蒙古大学.2018
[4].荣新,王新强.基于量子阱子带间跃迁的红外探测器研究[J].物理实验.2018
[5].李群.缓冲层对量子阱二能级系统中电子子带间跃迁光吸收的影响[D].内蒙古大学.2017
[6].李群,屈媛,班士良.缓冲层对量子阱二能级系统中电子子带间跃迁光吸收的影响[J].物理学报.2017
[7].曹小龙,车永莉,姚建铨.双波泵浦量子阱子带共振跃迁的非线性光学性质[J].红外与毫米波学报.2016
[8].刘希辉.基于子带跃迁量子结构红外探测器的研究[D].中国科学院研究生院（上海技术物理研究所）.2014
[9].车永莉,曹小龙,姚建铨.基于子带跃迁的非对称GaAs量子阱的叁阶非线性系数研究[J].枣庄学院学报.2013
[10].唐晋宇.AlGaN/GaN基紫外—红外探测器中量子阱子带间跃迁的研究[D].华中科技大学.2012