自组装耦合量子点中的类氢杂质

张红，熊红彦，谷洪彬

(1.河北工程大学理学院，河北邯郸056038;2.盘锦职业技术学院，辽宁盘锦124010)

自上个世纪80年代以来，低维半导体材料中杂质态的各种性质就引起了人们的广泛关注［1-4］。杂质对于材料中的电子输运及光学性质有重要影响，杂质态结合能与激子结合能有着定性上的一致。Li Shushen［5-6］在有效质量近似下采用包络函数的方法分别对分级自组装 GaAs/ AlxGa1-xAs量子点和立方体量子点中的电子态以及杂质结合能进行了计算，研究了外加电场对杂质能级和结合能的影响。Perez-Merchancano S T［7］研究了球形量子点中杂质态的流体静压力效应。以上研究集中在对单量子点中杂质态性质进行的讨论，关于耦合量子点中杂质态性质的研究尚不多见。Wang Xue-feng［8］采用变分的方法对双量子点中类氢杂质的结合能进行了计算，讨论了量子点间距对结合能的影响。Liu Jian-jun［9］采用变分的方法计算了流体静压力对杂质态结合能的影响。Xia Congxin［10］基于有效质量近似对外电场作用下闪锌矿结构的GaN/AlGaN耦合量子点中类氢杂质的基态能进行了研究。

目前，尚未看到关于磁场对耦合量子点中杂质态性质影响的讨论，关于耦合量子点的结构参数对量子点中杂质结合能影响的研究也不够系统。基于此，本文在有效质量近似下采用差分计算的方法，系统研究耦合量子点中类氢杂质结合能随量子点的结构参数、杂质位置和束缚势的变化规律，进而讨论外加磁场对此的影响。

1 理论框架

量子点结构横向(x、y方向)采用抛物形量子势，纵向(z方向)采用高斯势，两个量子点沿z方向并行排列，外加磁场沿z轴方向。……