关键词： 半导体纳米材料   计算材料科学   电子结构   化合物   调控理论   量子   密度泛函理论   表面吸附  

摘要： 化合物半导体纳米材料具有独特的结构特征和电子特征,如高表面体积比和尺寸效应等,因而成为纳米技术应用的基础.随着计算材料科学的快速发展,高级的电子结构计算理论能够解释和指导实验工作.本论文利用基于密度泛函理论的程序SIESTA和VASP，研究了表面吸附、缺陷、掺杂和外电场对化合物半导体纳米材料电子结构的调控作用及机理，得到以下理论结果：

关键词： 低维纳米结构   散射矩阵方法   声学声子输运   热导  

摘要： 研究了异侧非重叠三封闭端量子波导中的声学声子传输和热导率性质.结果表明:由于激发模的产生,总传输系数在整数约化频率的时发生跳跃;各个激发模所产生的温度条件不一样,温度越高,被激发的模越多,并且高阶模对热导的影响较小;声子传输和热导性质与不连续结构的形状和位置有直接的关系,声子传输和热导性质对量子线的温度环境相当敏感.

关键词： 声学声子输运   热导   量子结构  

摘要： 利用散射矩阵方法,比较了被一维凸形量子点、凹形量子点调制的量子线中膨胀模的声子输运和热导性质.研究结果表明:声子的输运概率与热导受制于量子点几何结构,具有凸形量子点结构的量子线中声子输运概率与热导KCV大于具有凹形量子点结构的量子线中声子输运概率与热导KCC.两者热导之比KCV/KCC依赖于一维量子点的具体结构,且随着温度及主量子线与量子点横截面的边长差ΔSL的增加而增加.两种具有不同散射结构的一维量子线中热输运性质的区别在于凸形量子点结构中膨胀模数量总是大于凹形量子点结构中膨胀模数量的缘故.

关键词： Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体   量子结构   激子效应   量子尺寸效应  

摘要： 简要介绍了量子结构材料与器件中的基本概念,重点介绍了量子结构的定义和量子尺寸效应的能带裁剪工程。以II-VI族化合物半导体为例,介绍了量子尺寸效应对于激子束缚能的影响。以此为基础,综述了II-VI族化合物半导体量子阱、量子点等量子结构材料以及量子结构器件在光电探测、发光器件与太阳能电池领域的研究现状,并总结了II-VI族化合物半导体量子结构材料与器件的发展趋势。

关键词： 非平衡态格林函数   量子点   Rashba自旋轨道相互作用   自旋输运  

摘要： 采用非平衡态格林函数方法,研究了四量子点环嵌入AB干涉器中,由局域Rashba自旋轨道耦合诱导的电子自旋极化输运。在体系处于平衡态的情况下,当电子从"源"电极经量子点区到"漏"电极时,通过调节穿过AB干涉器的磁通和量子点上的局域Rashba自旋轨道耦合强度,输运电子的两种自旋态出现了完全极化现象。同时,量子点内的库仑相互作用对体系的自旋输运性质有重要影响。

关键词： 超高真空   化学气相淀积   Ge量子点   Si衬底   正交实验  

摘要： 利用超高真空化学气相淀积设备在Si衬底上生长Ge量子点.通过3因素3水平的正交实验,研究不同的生长参数(衬底温度、GeH4气体流量、生长时间)对Ge量子点生长的影响,从而得到优化的Ge量子点生长参数.透射电镜、X射线双晶衍射测试结果表明,利用优化的生长参数得到的多层Ge量子点材料,具有较好的晶体质量.

关键词： OLED   Quantum chemistry  

摘要： Since its discovery by Tang and Van Slyke and by Burroughes and co-workers, organic light-emitting diode (OLED) is under intensive study as a very promising material for low-cost large-area light-emitting display technology. Several types of OLED, including conjugated polymers, metal complexes, and dyes have demonstrated desirable optoelectronic properties, such the emitting wavelength and efficiency, thermal stability, and amorphous film formation property. Synthetic aspects of the OLED investigation have been largely on a trial and error basis, mostly depending on empirical rules, such as the prediction of emitting wavelengths based on HOMO and LUMO energy levels. If the relationship between the optoelectronic properties and molecular structures of OLED is systematically understood, designing of the light-emitting materials would be more facile and economical.

关键词： 量子点   非平衡格林函数   运动方程   局域态密度   微分电导  

摘要： 本文利用非平衡格林函数运动方程方法,研究了与两个电极耦合在一起的三耦合量子点系统中,点内部的库仑关联或阻塞与点间的耦合强度对体系输运性质,即对系统微分电导和系统态密度的影响.通过理论计算发现,由于量子点上的局域态密度的不同从而导致系统微分电导或隧穿性质的不同,会开启新的Kondo输运通道,也会增强一些原有的输运通道.

关键词： Quantum wire   Dresselhaus spin-orbit coupling   spin-dependent conductances  

摘要： We investigate theoretically the electron transport properties of a quantum wire (QW) non-adiabatically connected to two normal leads with weak Dresselhaus spin-orbit coupling (DSOC). Using the scattering matrix method and Landauer-Buttiker formula within the effective free-electron approximation, we have calculated the spin-dependent conductances G up arrow/down arrow and spin polarization P(z) of a hard-wall potential confined QW. It is demonstrated that regardless of the existence of DSOC G up arrow/down arrow and P(z) present oscillation structures near the subband edges of QW, and the number of quantized conductance plateaus is determined by the number of propagation modes in two leads. Moreover, the DSOC induces splitting of spin-up and spin-down conductance plateaus as well as the existence of spin polarization (P(z) not equal 0), and the enhancement of Dresselhaus strength destroys the conductance plateaus for the wide QW case. The above results indicate that the spin-dependent conductances and P(z) are strongly dependent on the Dresselhaus strength which is the physical basis for spin transistor.

关键词： 材料   PbSe/PMMA   量子点光纤材料   本体聚合法   荧光发射峰值强度  

摘要： 通过本体聚合法，制备出以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为基底的PbSe量子点光纤材料PbSe／PMMA。用透射电镜（TEM）观测了PMMA中PbSe量子点的形貌特征，用紫外可见近红外分光光度仪和荧光光谱仪分析了吸收谱和荧光发射（PL）谱。结果表明，PbSe／PMMA材料中生成的PbSe量子点为近似球形、边界明晰、分布均匀和内部晶相结构明显。量子点尺寸主要与PbO与Se之间的反应温度有关，且随反应温度的增高而增大。在1064nm激发光照射下，观测到有强的荧光辐射，其辐射峰的半峰全宽为100～300nm，峰值波长1431～2365nm。峰值波长与量子点尺寸密切相关，辐射与吸收波长峰值存在15～72nm的斯托克斯频移。