随着量子阱材料的发展,量子阱器件广泛应用于各种领域。激子对描述半导体的光学以及电学特性具有重要意义,并且激子效应对半导体中的光吸收、发光等物理过程具有重要影响,因此研究激子对半导体光电子器件的设计和制作具有非常重要意义。与半导体体材料相比,在量子阱结构中,激子的束缚能要大得多,而且在较高温度或在电场作用下更稳定。从理论上研究量子阱材料的电子态对新型量子阱器件设计具有重要的理论价值和指导意义。CdMnTe量子阱材料是一类新型半导体材料,与其它半导体材料不同,它掺入了具有磁性的Mn2+,使得CdMnTe材料兼具半导体和磁性材料的性质。这种特殊的性质使其具有很多优良的物理性能,因此在器件应用上具有很多潜在的价值,从而对CdMnTe材料的深入研究具有重要意义。本文在有效质量包络函数近似下采用变分法对Cd1-x MnxTe/CdTe量子阱中激子结合能进行了研究,主要内容如下:1.阐述了量子阱、量子阱材料和Cd1-x MnxTe/CdTe量子阱材料的发展与应用,并且对激子进行了简单的阐述。2.简单地介绍了量子阱结构中电子态的主要理论计算方法,即有效质量包络函数、打靶法、变分法和激子结合能的计算方法,重点介绍计算激子结合能的方法。3.在有效质量近似下,利用变分法对Cd1-xMnx Te/CdTe方量子阱中的激子结合能进行详细的计算和研究。以单量子阱、双量子阱和多量子阱为理论模型,主要研究单量子阱、双量子阱。计算了无电场时量子阱激子结合能、玻尔半径和非相关概率,并且计算了Mn组分和外电场对结合能的影响。结果表明:激子结合能随阱宽的变化呈现先增加后减小的趋势,有极大值出现,玻尔半径随阱宽的变化与结合能的变化相反,呈先减小后增加的趋势,最后讨论了电场对激子结合能的影响。4.研究了对称量子阱中激子结合能,以抛物型量子阱和三角型量子阱为理论模型,在有效质量近似下,利用变分法对Cd1-xMnx Te/CdTe抛物型和三角型量子阱中激子结合能进行了计算和研究。结果表明:抛物型和三角型量子阱中激子结合能随阱宽的变化趋势同方型量子阱相同,同时比较方型、抛物型和三角型的不同。5.研究了非对称量子阱中激子结合能,以阶梯量子阱和非对称量子阱为理论模型。简单计算了激子结合能、玻尔半径和非相关概率,讨论了Mn组分和外电场对结合能的影响。计算数据对一些半导体光电器件设计和制作提供一些理论和实验依据。