半导体纳米结构物理性质的理论研究--2004年国家自然科学二等奖获奖项目介绍

半导体纳米结构是纳米材料的一个重要组成部分,纳米结构的电子和光子器件将成为下一代微电子和光电子器件的核心.半导体纳米结构有多种多样,如自组织量子点、纳米晶体、硅团簇、量子结构等,它们可以制成各种纳米电子学器件.根据以上几类半导体纳米结构,文章介绍的获奖项目提出了研究半导体纳米结构电子结构的四个理论,并利用这些理论研究了它们的电子态和物理性质,发现了许多新的效应.这些理论包

用推广的平面波展开展法检验平面内极化的电子子带跃迁

把平面波展开包络函数的方法推广到求解8带的哈密顿量,使它同时包括Г~c_1和Г~v_(15).在这种方法里,可以考虑反演不对称性、能带的非抛物性、有效质量不连续性以及 自旋-轨道耦合等效应的影响.作为应用,计算了两个量子阱结构的子带和光跃迁概率.实验上在这两个结构中观察到了平面内极化的电子子带跃迁.计算表明这种跃迁的概率很小.实验上观察到的平面内极化的电子子带吸收可能有其他的机制