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(空一行)变分法计算球形量子点中激子束缚能和波函数(黑体小二)(空一行)龙友利(宋体四号)（吉首大学物理科学与信息工程学院，湖南 吉首 416000）(宋体五号)(空一行)摘 要(黑体小四)：在有效质量近似下，用变分法计算了球形量子点中激子束缚能和波函数。论文分别用无限深势阱和有限深势阱两种模型，计算了激子束缚能、变分参数、激子振荡强度与球形量子点半径的关系。计算结果表明，对于无限深势阱模型，量子点中激子束缚能随着量子点的半径增加而减小。而对于有限深势阱模型，当量子点半径较小时，束缚能随着量子点的半径增加而增加，当量子点半径增加到一定值时，它的束缚能达到最大值，继续增加量子点半径，束缚能减少。另外，作为对比，还计算了圆柱形量子线中激子的束缚能。 (摘要正文字体宋体五号)关键词(黑体小四)：量子点；激子；束缚能；波函数；变分法(关键词宋体五号，词之间用分号) (空一行)Exciton Binding Energy and Wave Functions in Spherical Quantum Dots Calculated Using the Variational Method(标题字体Times New Roman三号字) （空一行）Long Youli (作者字体Times New Roman小四)(College of Physics Science and Information Engineering,Jishou University,Jishou,Hunan 416000)(单位字体Times New Roman五号) Abstract(Times New Roman小四，加粗)：Within the effective-mass approximation, the exciton binding energy and wavefunction in a spherical quantum dot have been calculated using the variational method. Calculations were performed using both the infinite and finite confining potential well model. The exciton binding energy, variational parameter and the oscillator strength have been obtained as function of radius of the quantum dot. Our results show that the exciton binding energy decreases as the dot radius increases for infinite confining well model. (摘要正文Times New Roman小四)Key words(Times New Roman小四，加粗)：Quantum dots;Exciton; Binding energy; Wave function; Variational approach(关键词Times New Roman 小四号，词之间用分号)(页边距：左2.8cm,右2.8cm,上2.5cm，下2.2cm，行间距20磅，标点一律用半角。下同)4球形量子点中激子束缚能和波函数计算研究 理论模型(从引言页面开始使用相应的页眉，页眉为相应部分内容简介)1. 引言(一级标题黑体小三，左起书写，上下各空一行) 量子理论的提出和建立是人类最伟大的成就之一，它揭示了物质内部微观粒子的结构和性质，使人们对物质的认识深入到了微观量子世界。近年来，随着半导体工艺的发展，出现大量新型半导体纳米量子器件，如量子阱、超晶格、量子点及量子线等。当半导体纳米结构受到外电压作用时，半导体载流子被限制在量子势阱中，明显的影响了半导体异质结构的光电性质，从而表现出有趣的物理现象，如万尼尔斯搭克效应、克什迪尔效应等，利用这些效应可以得到半导体量子器件。但是，迄今为止，外场作用下的这些量子现象的物理机理仍不十分清楚，因此研究半导体纳米器件中激子束缚能和波函数对实现可能的量子器件具有指导意义1-5 (参考文献标记号)。2. 理论模型在球形量子点中，有效质量近似下，电子空穴对的哈密顿量为： (1)(公式另起一行居中书写，编号用括号括起，写在行末。)这里是电子的有效质量，是空穴的有效质量。是电子局域势，是空穴局域势。为。是电子和空穴在量子点结构中的位置，。其中下标1和2分别代表与电子和空穴相关的物理量。是介电常数7,11。2.1无限深势阱模型(二级标题上下不空行，黑体四号，左起书写。) 2.2有限深势阱模型 球形量子点中激子束缚能和波函数计算研究 计算结果与讨论3. 计算结果与讨论（上下各空一行）用以上理论，我们进行了数值计算，材料为量子点价带占不连续量值的40%，导带占60%。在和中，有不连续能，与铝的含量为参数相关，时，。在计算中，我们采用原子单位里德伯常数（）来度量所有激子的束缚能，距离是用激子的波尔半径来度量。3.1数值计算结果（上下不空行）我们首先用无限深势阱模型，计算出了在球形量子点中束缚能随量子点半径变化的关系图像，如图1所示。由于测不准原理，减少量子点的半径使得电子和空穴的动能增加。图1 球形量子点中的激子束缚能：无限深势阱模型(图形要有图号和文字说明，字体为五号楷体。纵横坐标轴应标出物理量和单位)3.2讨论球形量子点中激子束缚能和波函数计算研究 结论 4. 结论用变分波函数，在有效质量近似下，采用作为量子点材料而为包层，计算了球形量子点激子束缚能和波函数随量子点半径变化关系。计算结果表明，对于无限深势阱模型，量子点中激子束缚能随着量子点的半径减少而增加。另外，为了比较球形量子点和圆柱体量子线，利用无限深势阱模型，计算了激子束缚能，在球形量子点中激子束缚能比在圆柱体量子线中激子束缚能大。参考文献：(宋体五号，加粗。“参考文献”四字后接半角字符“：”)1 闫占彪，郭震宁纳米结构中激子研究进展J半导体技术，2005，30(12)：44482 Heon Hamthe Electronic and Optical Properties of Quantum Nano-StructuresD：phD thesisChicago：Illinois institute of technology，2001 3 周世勋量子力学M上海：上海科技出版社，1961，7781 4 曾谨言量子力学M北京：科学出版社，1993，1821915 米贤武，曹俊诚太赫兹场作用下GaAs量子阱的光吸收研究J稀有金属，2004，28(3)：5855876 刘连寿理论物理基础教程M北京：高等教育出版社，2003，2542677 江德生半导体的激子效应及其在光电子器件中的应用R北京：中国科学院半导体研究所，20058 Liu Wenkai，An Yanwei et alDynamics of Cavity Polaritons in a GaAs Quantum-well Semiconfuctor MicrocavityJ光子学报，2005，34(5)：7937968 Chen D.R.GaAs MESFET Prepared by Molecular B