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AlxGa1-xN/GaN双量子阱的结构和掺杂浓度对子带间跃迁波长和吸收系数的影响

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雷双瑛, 沈波, 张国义. 2008: AlxGa1-xN/GaN双量子阱的结构和掺杂浓度对子带间跃迁波长和吸收系数的影响, 物理学报, 57(4): 2386-2391. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.063
引用本文: 雷双瑛, 沈波, 张国义. 2008: AlxGa1-xN/GaN双量子阱的结构和掺杂浓度对子带间跃迁波长和吸收系数的影响, 物理学报, 57(4): 2386-2391. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.063
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Lei Shuang-Ying, Shen Bo, Zhang Guo-Yi. 2008: Influence of structure and doping concentration of AlxGa1-xN/GaN double quantum wells on wavelength and absorption coefficient of intersubband transitions, Acta Physica Sinica, 57(4): 2386-2391. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.063
Citation: Lei Shuang-Ying, Shen Bo, Zhang Guo-Yi. 2008: Influence of structure and doping concentration of AlxGa1-xN/GaN double quantum wells on wavelength and absorption coefficient of intersubband transitions, Acta Physica Sinica, 57(4): 2386-2391. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.063
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AlxGa1-xN/GaN双量子阱的结构和掺杂浓度对子带间跃迁波长和吸收系数的影响

  • 东南大学微电子机械系统教育部重点实验室,南京,210096

  • 北京大学物理学院,介观物理国家重点实验室,北京,100871

Influence of structure and doping concentration of AlxGa1-xN/GaN double quantum wells on wavelength and absorption coefficient of intersubband transitions

  • 摘要: 用薛定谔方程和泊松方程自洽计算的方法研究了Al0.75Ga025N/GaN对称双量子阱(DQWs)中子带间跃迁(ISBT)的波长和吸收系数对中间耦合势垒高度、中间耦合势垒宽度、势阱宽度和势垒掺杂浓度的依赖关系.研究发现,第一奇序子带S1ood与第二偶序子带S2evenISBT波长随着中间耦合势垒高度的降低而变短.当中间耦合势垒高度高于0.62 eV时,Slotld-S:一ISBT吸收系数随着中间耦合势垒的降低而增加.当减小AlxGa1-xN/GaN的DQWs中间耦合势垒宽度时,S1odd-S2evenISBT波长将变短,其吸收系数变大.另一方面,当对称DQWs的势阱宽度大于1.9 nm时,S1odd-S2evenISBT波长随着势阱的变窄而减小,S1odd-S2evenISBT吸收系数随着势阱的变窄而增加.当势垒中的掺杂浓度小于1018/cm3时,S1odd-S2evenISBT波长基本不随掺杂浓度变化,而吸收系数随掺杂浓度的增加而增加.这些结果对于利用DQWs实现工作于光纤通信波段超快的、基于三能级或四能级系统的双色光电子器件的应用具有指导意义.
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出版历程

AlxGa1-xN/GaN双量子阱的结构和掺杂浓度对子带间跃迁波长和吸收系数的影响

  • 东南大学微电子机械系统教育部重点实验室,南京,210096
  • 北京大学物理学院,介观物理国家重点实验室,北京,100871

摘要: 用薛定谔方程和泊松方程自洽计算的方法研究了Al0.75Ga025N/GaN对称双量子阱(DQWs)中子带间跃迁(ISBT)的波长和吸收系数对中间耦合势垒高度、中间耦合势垒宽度、势阱宽度和势垒掺杂浓度的依赖关系.研究发现,第一奇序子带S1ood与第二偶序子带S2evenISBT波长随着中间耦合势垒高度的降低而变短.当中间耦合势垒高度高于0.62 eV时,Slotld-S:一ISBT吸收系数随着中间耦合势垒的降低而增加.当减小AlxGa1-xN/GaN的DQWs中间耦合势垒宽度时,S1odd-S2evenISBT波长将变短,其吸收系数变大.另一方面,当对称DQWs的势阱宽度大于1.9 nm时,S1odd-S2evenISBT波长随着势阱的变窄而减小,S1odd-S2evenISBT吸收系数随着势阱的变窄而增加.当势垒中的掺杂浓度小于1018/cm3时,S1odd-S2evenISBT波长基本不随掺杂浓度变化,而吸收系数随掺杂浓度的增加而增加.这些结果对于利用DQWs实现工作于光纤通信波段超快的、基于三能级或四能级系统的双色光电子器件的应用具有指导意义.

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