超晶格中空穴子带的理论

一般半导体超晶格(如GaAs-Al_xGa_(1-x)As)中的空穴在垂直于界面方向(z 方向)的运动与XY面内的运动不是相互独立的,因此空穴子带具有复杂的性质.本文在Luttinger-Kohn有效质量理论基础上,提出一种计算空穴子带的方法.它实质上就是以L-K有效质量方程的轻重空穴本征解为基,按超晶格倒格矢展开,直接解久期方程的方法.采用这种方法不需要作各向同性化等简化假设,而计算收敛又很快,倒格矢只要计算到三、四级已可达到适当的精度.文中报道了具体计算结果,包括最低几个子带的色散曲线(包括各向异性).典型的波函数,并着重指出空穴子带如何区别于一般习惯的若干有关子带的概念,如轻重空穴子带的区分等.