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AlxGa1-x N/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
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484.41[理学—固体物理;理学—物理] TN248.4[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]东南大学微电子机械系统教育部重点实验室,南京210096, [2]北京大学物理学院介观物理国家重点实验室,北京100871
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60325413)、国家重点基础研究发展规划(批准号:2006CB604908)、教育部科学技术研究重大项目(批准号:705002)、北京市自然科学基金(批准号:4062017)资助的课题.
中文摘要:

用薛定谔方程和泊松方程自洽计算的方法研究了Al0.75 Ga0.25N/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S2even ISBT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0.62eV时,S1odd-S2even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-S2even ISBT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1.9nm时,S1odd-S2even ISBT波长随着势阱的变窄而减小,S1odd-S2even ISBT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10^18/cm^3时,S1odd-S2evne ISBT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.

英文摘要:

By solving the Schrodinger and Poisson equations self-consistently, the central barrier height, central barrier width, well width, and doping concentration in the barriers of symmetric Al0.75 Ga0.25 N/GaN double quantum wells (DQWs) have been studied to investigate their influences on the wavelength and absorption coefficient of intersubband transitions (ISBTs). A smaller wavelength of the ISBT between the first odd and the second even order subbands ( S1odd-S2 ISBT) in Al0.75 Ga0.25 N/GaN DQWs and a larger absorption coefficient of the S1odd-S2even ISBT were obtained with decreased central barrier height, when the central barrier height was larger than 0.62 eV. The wavelength of the Slodd- S2even ISBT decreases, and the absorption coefficient of the Slodd-S2even ISBT increases, when the width of the central barrier is reduced. On the other hand, decreasing the width of the well will result in smaller wavelength of the S1odd-S2even ISBT and larger absorption coefficient of the Slodd-S2even ISBT when the width of the well is narrower than 1.9 nm. When doping concentration in the barriers is smaller than 10^18/cm^3, the wavelength of the S1odd-S2even ISBT is unchanged, while the absorption coefficient of the Slodd-S2even ISBT increases with the doping concentration. These results provide useful guidance for realization of ultrafast two-color optoelectronic devices operating in the optical communication wavelength range.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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