1、半导体低维物理 电子结构计算,李树深 中国科学院半导体研究所 半导体超晶格国家重点实验室 ,半导体低维结构 不同半导体材料构造的人工微结构,单一结构：量子阱(QW)，量子线(QWW)，量子点(QD) 双结构： 耦合QW， 耦合QWW， 耦合QD 周期结构： 一维SL， 二维SL， 三维SL (超晶格SL),量子阱,一维超晶格量子阱超晶格,二维超晶格量子线超晶格,三维超晶格量子点超晶格,分子束外延设备MBE原理图,分子束外延设备MBE实物图,原子能级固体能带,固体能带结构分类,异质界面处能带相对位置分类,半导体物理的理论研究 第一原理计算可靠，适用于小尺寸结构，大型计算机 有效质量包络函数理论简
2、单实用，适合于较大尺寸结构，微机,有效质量包罗函数理论,空穴动量哈密顿：,其中,4个价带顶波函数：,量子阱和超晶格中国物理快报V23,1896(2006),对于量子阱结构可以得到解析解：对偶宇称态,对奇宇称态,黄昆、夏建白平面波展开方法,采用周期性边界条件,平面波方法的优点：单个结构与超晶格结构都适用当累宽较小时就是超晶格的结果平面波方法的缺点：只能计算低激发态,圆柱形量子线及其超晶格,解析解：,平面波方法：,矩阵元,其中：,球形量子点及其超晶格,薛定额方程：,解析解：,平面波方法：,矩阵元：,其中：,计算方法,其中：,计算结果和讨论,直接平面波计算：,所得计算结果一直，矩阵稍微大一些！,量子
3、线的电子结构,举例：二维抛物线,理想量子线超晶格结构：,电子：,空穴：,波纹量子线超晶格的电子结构,电子子代,空穴子带,直接间接跃迁转换,三维耦合量子点阵列的电子结构,三维耦合量子点阵列的电子结构,自组织生长GaAs/GaAlAs无应力,美国物理评论B的审稿意见： Report of the First Referee (BY9304 Li,S)The authors use the theory developed by Burt and Foreman The problem, suggested by a very recent experiment, is interesting an
4、d the above mentioned method can be applied to this case - Report of the Second Referee (BY9304 Li,S)The authors describe a theoretical approach to model the electron and hole states in self-assembled GaAs/AlGaAs quantum dots. Calculation results are compared to recent experimental data and a convincing agreement is demonstrated. The manuscript is written in a clear manner and the topics covered are of actual interest. .,
