ingaaspinp阶梯量子阱中电子散射率研究

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2、＾．一猶请輪／攀義？謹－變：Ｉ；黨一＆Ｊ焉Ｉ曲阜师范大学研究生学位论文独创性声明＂＂＂＂（根据学位论文类型相应地在□划Ｖ）／Ｉｎ本人郑重声明：此处所提交的博±口／硕±１□论文《虹ＧａＡｓＰＰ阶梯量子妍中电子散射率研巧》／，是本人在导巧指导下，在曲阜师范大学攻读博±Ｄ硕±□学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除荘明部分外不包含他人己经发表或撰写的研究成果。对本文的巧充工作做出重要贡献的个人，均已在文中明确的方式注明。本声明的法律和集体结果将完全由本人承。担６則Ｍ．：；作者签名日期扭曲阜师研生学位论文

3、使用授权范大学究书＂＂＂＂（□Ｖ）根据学位论文类型相应地在划ＩｎＧａＡｓ／ｎＰ《ＰＩ阶梯量中电子散射率研究》系本人在曲阜师范大学攻子阱±０／±□，导完成的博±口／硕±１□学位论文。博硕学位期间在导师指下本读，本论论文的研究成果归曲阜师范大学所有文的研究内容不得Ｗ其他单位的发表。本人完全解曲阜大关保存、使用学位论文的规定，同名义了师范学于，意保送复件电版本允许论文被查阅和学校留并向有关部口交论文的印和子。，，可阅人授权曲阜师范大学可采用影印或其他复制手段保存论文借本。Ｗ公开发表论文的全部或部分内容〇ｌＵ２．ｔ）；日；作者签名期玉辛导签：麻师名魏Ｕ

4、與名＾；摘要摘要随着低维半导体材料制备技术的发展，人们已经可以生长出各种不同形状的低维半导体结构。阶梯量子阱(SteppedQuantumWell,SQW)作为一种重要的低维半导体结构，具有诸多独特的物理性质，在以半导体光放大器为代表的光通信器件中多有用到。InGaAsP/InP材料由于其物理特性优良，在光通信领域中有重要应用。载流子的散射是半导体材料的固有属性，它会影响半导体器件的工作性能，因此载流子散射率研究对光通信器件性能及通信质量的改善具有积极意义。本文在有效质量包络函数近似下，利用打靶法和费米黄金法则对电子在In1-xGaxAsyP1-y/InPSQW中的散射率和平均散

5、射率进行了研究，主要内容如下：1.简单介绍了量子阱(QuantumWell,QW)和SQW的相关概念和性质，概括了InGaAsP/InP材料的物理特性、应用以及载流子的散射原理。2.研究了In1-xGaxAsyP1-y/InPSQW中单个及多个电子通过发射纵向光学(LO)声子从第一激发态子带到基态子带的散射率和平均散射率。研究结果表明，当电子初态能与电子基态能的能量差大于LO声子能量时，散射率随电子初态能的增大而降低；当电子初态能与电子基态能的能量差小于LO声子能量时，会发生散射率中断现象；当电子初态能与电子基态能的能量差等于LO声子能量时，散射率达到最大值。当子带能级差大于LO声子能

6、量时，平均散射率会随Ga组分和阱宽的增大而升高，随As组分和阶梯层高度的增大而降低；当子带能级差小于LO声子能量时，其变化趋势相反；当子带能级差等于LO声子能量时，平均散射率达到最大值。当电子温度较低时，电子温度对平均散射率的影响不明显，当电子温度较高时，散射率和平均散射率都随电子温度的升高而升高。3.研究了In1-xGaxAsyP1-y/InPSQW中两个及多个电子从第一激发态子带到基态子带的散射率和平均散射率。研究结果表明，电子-电子的散射率随电子初态能的增大而降低。平均散射率随Ga组分、阱宽和载流子浓度的增大而升高，随As组分、阶梯层高度、子带能级差的增大而降低。当阶梯层高度较低

7、时，阶梯层高度对平均散射率的影响较为明显。当电子温度较低时，散射率和平均散射率随电子温度的降低而降低，当电子温度较高时，电子温度对散射率和平均散射率的影响不明显，散射率和平均散射率会随着电子温度的升高而缓慢降低。4.在有效质量包络函数近似、打靶法和费米黄金法则的基础上，结合外加电场、磁场下电子哈密顿量的理论表达形式，研究了外加电场、磁场对In1-xGaxAsyP1-y/InPSQW中电子-LO声子、电子-电子从第一激发态子带到基态子带的散射率和