个理想的结构应想象为其厚度a和b严格为常数，而且层间没有互扩散发生。假如每 个亚层都由整数个原子平面组成，同时两种组合在界面处原子间距和品格对称性充分地匹 配，人工超品格将是一个单晶体，具有一个扩到了的基元，这是一种理想的极限情形，如大 家熟知的GaAs/AIAs半导体超品格接近这一极限。有的两种组元在平行于界面方向的品格 常数有较大差异，甚至于在该方向的晶格对称性也不同，仍能形成均匀的多层超晶格，如 Cu(晶格常数a-0.361nm)的(1I1)平面和Nb(a-0.329nm)的(110)平面组成的超品格： 晶格常数近似匹配的Nb和构成的高质量的人工超晶格，基本上是一个具有大基元地单 晶体 图1山2半导体材料的品格常数和禁带宽 §1.2量子阱和超晶格 由两个异质结组成的单量子阱和阶梯量子阱如图12.1所示
33 一个理想的结构应想象为其厚度 a 和 b 严格为常数，而且层间没有互扩散发生。假如每 个亚层都由整数个原子平面组成，同时两种组合在界面处原子间距和晶格对称性充分地匹 配，人工超晶格将是一个单晶体，具有一个扩到了的基元，这是一种理想的极限情形，如大 家熟知的 GaAs/AlAs 半导体超晶格接近这一极限。有的两种组元在平行于界面方向的晶格 常数有较大差异，甚至于在该方向的晶格对称性也不同，仍能形成均匀的多层超晶格，如 Cu（晶格常数 a=0.361nm）的（111）平面和 Nb(a=0.329nm)的（110）平面组成的超晶格； 晶格常数近似匹配的 Nb 和 Ta 构成的高质量的人工超晶格，基本上是一个具有大基元地单 晶体。 图 1.1.2 半导体材料的晶格常数和禁带宽度 §1.2 量子阱和超晶格 由两个异质结组成的单量子阱和阶梯量子阱如图 1.2.1 所示
。 (a) (b) 图12.1单量子阱@和阶梯量子阱6 l.Γ.□.「 。 (a) (b) 图122对称量子阱(a)和非对称量子阱(b) 量子阱可以是对称的，也可以是不对称的。从能带的相对位置分，量子阱可分为两类， 如上面的图12.1和图1,2.2所示，称为一类量子阱，电子和空穴被束缚在同一层内（如4 层)，它们能很快复合。如图1.23所示结构称为第二类量子阱，电子和空穴分别约束在不同 层内，因此电子和空穴复合较为困难，需要花费很长时间。 图12.3第二类量子阱示意图 通常量子阱的尺度为d=0.1~1000nm。如对于10nm的量子阱，其电子波矢为10
34 图 1.2.1 单量子阱(a)和阶梯量子阱(b) 图 1.2.2 对称量子阱（a）和非对称量子阱（b） 量子阱可以是对称的，也可以是不对称的。从能带的相对位置分，量子阱可分为两类， 如上面的图 1.2.1 和图 1.2.2 所示，称为一类量子阱，电子和空穴被束缚在同一层内（如 A 层），它们能很快复合。如图 1.2.3 所示结构称为第二类量子阱，电子和空穴分别约束在不同 层内，因此电子和空穴复合较为困难，需要花费很长时间。 图 1.2.3 第二类量子阱示意图 通常量子阱的尺度为 d＝0.1~1000nm。如对于 d=10nm 的量子阱，其电子波矢为 10－