半导体光电子学论文-中文翻译

C 电声散射

电子-声子的散射决定内在载流子寿命。我们将定义它为超晶格。量子将是这种情形：在无限大的屏蔽浓度中捕获到有限的收获。我们写电子态与声子极化向量的超晶格结构，是对相应的重要情况和偏振向量而言。由此产生的电子-声子耦合也可以归入相应的大多数的电声子耦合常数中。详细讨论散装电声子耦合，可以在[21]找到 。

C1 形变潜在的机制

在刚性离子模型，电子-声子相互作用，由于形变的电势所造成的晶格振动在[22]

)(?1)(ααααξR S r V e Q NM H j S iq qj

qj S ph el --??-=?-∑∑ (1) 这儿S 是指超晶格个体单元（SUCs ）,N 是指超晶格个体单元的采样

总数，

α是指在一个超晶格个体单元中的不同离子，αM 和αR 表示α离子的数量和位置，)

(?j ξ（αR ）表示偏振化向量j 型声子模式αR 的位置，和αV 描述前在相互影响的电子与离子α。qj Q 则是正常模式，协调的方式j ，其中以第二量化形式，

)(2qj qj qj qj a a h

Q +=+ω

qj ω是指频率的模式j 。

我们扩大了超晶格的电子态（波矢k ）在布洛赫情形下)(,r k z V φ是个例子，V 表示和大部分相关。

)(),()(,,r g F r s z g k s s k k +∑=ψμμφμ 这儿1k 定义为在大多数情况下保持不变。这里s g 指的是Z 组成的超晶格倒数矢量。矩阵元的ph el H -之间的两个电子态与波向量k 和'k 是由

>='<-k H k ph el ||

),(),(),(2)(,,n j q k s vs q k nj cell

qj g v f s F s F NM h i μμωμ''-∑∑'''* )?()(,,?,z

g q D

n v n s s z g q k k n +'-'±-'μμδδ (2) 这儿 )()()()(,,,3)(,r r U r r d q D k q v k v '''?=?μμμμφφ (3) 和

)()()(,,,,ααααα

αR S r V P e M M r U q v R iq s cell n v --??=?∑ 这儿α,,q V P 指的是α（阳离子或阴离子）的组成部分，偏振波矢量q 的大部分模式v 和cell M 总质量的绝大多数晶胞都在相应的大部分材料中。当中的+(-)符号表示上述方程的声子吸收（释放）过程。注意，在EQN (3)中的Dv,v'(q)仅仅是对于大多数材料的电声子耦合常数而言。为光学声子中心附近区域D(q)的q 近似为独立的。而对于声学模式，D(q)是成正比的q ，与相称常数被称为形变机制。

C2 极性光散射

对于III-V 型半导体，光学声子促进了材料中的大多数单元的离子间的相互运动，从而导致了偶级子震荡。交感电子与偶极子场是所谓的极性光散射（或弗罗利什散射）见[23]. 电子-声子相互作用，在这种情况下，又假定EQN (2)与耦合常数D(q)来替代 q q P v ee M M q D q v c cell v ?)(,,,)

(,?=∞

*''∑

αααμμμμεαδ 这儿e 是自由电子电荷，e*a 是大量个体单元晶体中的有效的动态电荷的α离子。c υ时大部分个体单元晶体得值，而∞ε是高频率的电介质常数。利用偶极子超晶格模型，黄和朱在[24]有简单的解析表达式，表述了电子-声子耦合潜在极性光散射，也涉及了受限光学声子一类。

一旦电子-声子耦合常数合适，整个载波的存在期间，是根据费密定律计算出来的，按照相关方法，对大多数半导体进行描述在

[21]。黄和朱模型[24]已经被频繁使用，阐述液态氢声子散射率在量子理论中[25-28]。采用电子-声子的散射率，拉曼光谱的III-V 型半导体超晶格也被计算出[27-30] 。计算散射率与无磁场的界面声子报导，亦在[25,31-33] 。

D 隧道共振效应

对正交与超晶格的电子传递，隧道共振效应发挥了重要的作用。隧道共振效应的大多数研究都集中在双势垒结构(BBS)上，是因为他

们有能力生产大量负微分电阻。非常大的峰谷当前比值研究，做出了具有双势垒隧道效应的III-V 型半导体，许多III-V 双势垒结构半导体的理论计算在[34-48] 。转移矩阵方法，是用在大多数理论计算与各种模型中，作为拥有传输系数功能的)(1E k T ，是对平面波矢1k 和能量E 而言的。隧道效应电流是有关),(1E k T 在[49]

||2||

3)]()([),(4k dEd eV E f E f E k T h e

J +-=?π 这里V 是指横跨异质结构，和f(E)的电压区别是载体的费密分布函数。依赖时间是隧道共振效应的特点，量子运输理论是在[36-38]。

电子隧道工程在宽隙异质结构，有效质量模型通常是在[34，35]。然而，这种模式有时可以给一个极小的估计传输系数，由于电子的衰变时间长度在绝缘材料中是和EMA 有很大的不同的，这时候电子能量是在很远的能带边缘。两波段k.p 或者紧束模型[39-41]是需要给予正确的结果。对于用k.p 模型[42]或者有效结合轨道效应模型[43]来描述窄隙异质结构的洞型隧道效应或者电子隧道效应，需要考虑混合的作用。当一个重质子波段和光质子波段在隧道效应[47]中结合时，会存在有趣的干涉作用。对于间接异质结构中的电子隧道效应（例如：GaP,Si,或者Ge ）,即有全带模型[44.45]，Wannier 轨道模型[46]，也有反键模型[48]要考虑到谷底的相互混合作用。声子效果和界面粗糙对电流隧道效应时间的影响已经记录在[50，51，57]。类似双异质结的跃迁时间情形的理论学习可以在

[53-57]找到。

E 结论

我们回顾了声子、电子-声子结合的理论方面，还有Ⅲ-Ⅴ超晶格半导体的隧道共振效应。它们在载波传输和传送工具中扮演了重要的角色。