不同偏压下Zn1-xCdxSe-ZnSe超晶格室温电调制反射谱研究

首次研究了在室温和不同直流偏压下Zn_1-xCd_xSe-ZnSe超晶格结构的电调制反射谱(ER)的变化。当器件处于弱场范围时,随着电场的增加,ER谱的信号幅度增加,而线型不变;在强场区,随着电场的增加,ER谱的线型发生变化,激子跃迁能量红移,继续增加反向偏压出现来自于1c-2hh的禁戒跃迁,且其强度随反向偏压的增加迅速增加。不同偏压下组合超晶格结构的ER谱研究表明,势垒高度较低的超晶格结构中的激子较易受到电场的调制。     

半导体超晶格和量子阱中量子态的光谱研究

本文讨论半导体超晶格及量子阱导带和价带的量子化亚带或子能级之间的带间光跃迁过程。所讨论的光跃迁过程或光谱研究方法有吸收光谱、光电流谱、光荧光和荧光激发谱、调制光谱以及喇曼散射光谱。关于亚带能量状态将着重讨论量子阱中的激子效应和价带亚带混和及其对带间光跃迁的影响。     

半导体超晶格和量子阱中量子态的光谱研究

本文讨论半导体超晶格及量子阱导带和价带的量子化亚带或子能级之间的带间光跃迁过程。所讨论的光跃迁过程或光谱研究方法有吸收光谱、光电流谱、光荧光和荧光激发谱、调制光谱以及喇曼散射光谱。关于亚带能量状态将着重讨论量子阱中的激子效应和价带亚带混和及其对带间光跃迁的影响。     

半导体超晶格子带间跃迁光吸收理论研究

从理论上研究了半导体超晶格子带间跃迁的光吸收性质,以GaAs/AlxGa1－xAs超晶格为例进行数值计算,分析了该材料的吸收系数随入射光光子能量、光场强度和超晶格结构参量（阱宽,垒宽,势垒高）的变化关系计算表明：随着入射光光子能量的变化,出现非对称的吸收峰;光强只改变吸收系数大小;超晶格结构参量会改变吸收谱的谱宽和吸收峰所对应的入射光频率随着超晶格阱宽（垒宽）的增大,吸收谱由宽变窄,吸收峰红移;随着超晶格Al组分变大,吸收谱变窄.     

室温下ZnCdSe-ZnSe组合超晶格的子带跃迁

通过在室温下对ZnCdSe-ZnSe组合超晶格结构的电调制反射谱的测量,观测到分别来自两组超晶格的激子跃迁,由曲线拟合出的跃迁能量与由包络函数近似计算得到的能量相符合。     

高组分稀磁半导体Cd1-xMnxTe/CdTe超晶格的荧光谱研究

报道用分子束外延(MBE)技术生长的x=0.4,0.8的高组分稀磁半导体Cd1-xMnxTe/CdTe超晶格低温和室温荧光谱研究结果.基态激子跃迁能级荧光谱实验结果显示高组分超晶格中具有高量子效率和高质量光发射.对激子能级随温度的变化进行了详细研究,给出激子跃迁能量的温度系数.激子能级线型的展宽随温度变化关系可用激子-纵向光学声子耦合模型解释.与光调制反射谱实验结果进行了比较.     

带电粒子同超晶格的相互作用与系统的混沌行为

把超晶格“折沟道”对粒子的作用等效为形状相似的弱周期调制. 利用正弦平方势把粒子运动方程化为具有外周期弱调制的非线性微分方程，并利用Melnikov 方法分析了系统出现Smale 马蹄的临界条件. 预言了带电粒子同超晶格相互作用过程中, 系统可能出现的混沌行为, 为半导体超晶格材料的制备和半导体超晶格光磁电效应的研究提供了基本的理论分析. 关键词： 超晶格 非线性 微分方程 混沌     

窄禁带半导体的光学性质

本文阐述了窄禁带半导体的一般性质,较详细地论述了近年来采用吸收光谱、反射光谱、调制反射光谱、磁光光谱、荧光光谱和喇曼光谱等光学手段研究HgCdTe等窄禁带半导体的能带结构、晶格振动、自由载流子和杂质缺陷的光学效应的进展。     

窄禁带半导体的光学性质

本文阐述了窄禁带半导体的一般性质,较详细地论述了近年来采用吸收光谱、反射光谱、调制反射光谱、磁光光谱、荧光光谱和喇曼光谱等光学手段研究HgCdTe等窄禁带半导体的能带结构、晶格振动、自由载流子和杂质缺陷的光学效应的进展。     

中国科学院半导体所近年论文摘编

 中科院半导体所云集着黄昆、林兰英等一流物理学家和一大批有作为的中青年学者,他们在半导体物理,特别是在半导体超晶格物理的理论研究、半导体超晶格的光谱物理、超晶格低维系统的输运特性、超晶格量子阱中杂质、深能级行为、超晶格、多层异质结构材料诸方面获得众多成果,在世界半导体物理领域占有重要地位.根据灰色文献的定义,我们将该所学者在国际会议报告和将发表的论文有选择地摘录发表.供广大读者参考.     

GaAs/AlGaAs Fibonacci准周期超晶格带间跃迁的光谱研究

运用光致荧光,光调制反射和光电流谱等方法研究了11级的GaAs/AlGaASFibonacci准周期超晶格的带间跃迁,并用转移矩阵方法计算了Fibonacci准周期超晶格和相应的周期性超晶格的子能级和子能带.理论计算与实验结果符合得很好. 关键词：     

半绝缘GaAs的双调制反射光谱研究

半导体材料电子能带结构的确定对研究其物理性质及其在半导体器件方面的应用有重要意义.光调制反射光谱是一种无损和高灵敏度的表征半导体材料电子能带结构的光学手段.光调制反射光谱中激光调制导致的材料介电函数的变化在联合态密度奇点附近表现得更为明显.通过测量这些变化,可以得到有关材料能带结构临界点的信息.然而在传统的单调制反射光谱中,激光调制信号的光谱线型拟合和临界点数目的分析往往被瑞利散射和荧光信号所干扰.本文将双调制技术与双通道锁相放大器结合,消除了瑞利信号和荧光信号的干扰,获得了具有较高信噪比的调制反射光谱信号.双通道锁相放大器可以同时解调出反射光谱信号及其经泵浦激光调制后的细微变化量,避免了多次采集时可能存在的系统误差.利用这种技术,在可见激光(2.33 eV)泵浦下,我们测量了半绝缘GaAs体材料从近红外至紫外波段(1.1-6.0 eV)的双调制反射光谱,获得了多个能带结构临界点的信息.探测到了高于泵浦能量之上的与GaAs能带结构高阶临界点对应的特征光谱信号,说明带隙以上高阶临界点的光调制反射光谱本质是光生载流子对内建电场的调制,并不是来自该临界点附近的能带填充效应.这一结果表明双调制反射光谱能够对半导体材料能带结构带隙及其带隙以上临界点进行更准确的表征.     

超晶格SnO2掺Cr的电子结构和光学性质的研究

基于密度泛函理论的第一性原理,采用全势线性缀加平面波方法(FPLAPW)和广义梯度近似(GGA)来处理相关能,计算了Cr掺杂SnO₂超晶格的电子态密度、能带结构、介电函数、吸收系数、反射率和折射率.研究表明由于Cr的掺入,超晶格SnO₂在费米能级附近形成了新的电子占据态,出现了不连续的杂质能带,这是由Cr-3d态和O-2p,Sn-5s态电子所形成.介电谱在0—5.5 eV之间时出现了三个新的介电峰,在高能区介电谱主峰位置发生蓝移,峰值强度减小.吸收谱、反射谱和折 关键词： 超晶格 第一性原理 态密度 电子结构     

半导体超晶格和微结构

本文结合国家科学基金重大项目“半导体超晶格和微结构”的一部分研究工作（超晶格材料的生长技术，量子阶，超晶格的光学声子模，能带类型和超晶格类型的双重转变，隧穿的研究，光调制反射谱的机理），对有关的基础知识和所取得的成果作扼要的介绍。     

部分相干啁啾光学相干涡旋晶格在生物组织湍流中的平均光强与光谱位移

本文研究了部分相干啁啾光学相干涡旋晶格在生物组织湍流中的平均光强和光谱位移,详细探讨了单色光场中的光学晶格结构和多色光场中的光谱快速跃迁特性.研究表明:在生物组织湍流中,光束从具有涡旋核的环形结构演变为具有暗区的周期阵列结构,最后呈类高斯图样.尽管晶格常数能调制光束结构,但它不影响光束在生物组织湍流中的光谱跃迁行为.光...     

光场辐照下稀磁半导体/半导体超晶格中自旋电子输运特性研究

基于单电子有效质量近似理论和传递矩阵方法,理论研究了稀磁半导体/半导体超晶格结构中电子的自旋极化输运特性.主要讨论了光场和磁场联合调制对自旋极化输运的影响,以及不同自旋电子在该超晶格结构中的隧穿时间.理论和数值计算结果表明,由于导带电子与掺杂Mn离子之间的sp-d电子相互作用引起巨塞曼劈裂,因此在磁场调制下,不同自旋电子在该结构中感受到的势函数不同而呈现出自旋过滤效应,不同自旋电子的共振透射能带的位置和宽度可以通过磁场进行调制.同时在该结构中考虑光场时,自旋依赖的透射谱会因为吸收和发射光子而呈现出对光场的强度和频率响应;最后,通过不同自旋电子的高斯波包在该结构中随时间的演化给出了不同自旋电子的隧穿时间.本文研究结果对研究和设计基于稀磁半导体/半导体超晶格结构的高速量子器件具有一定的指导意义.     

双共振多光子电离光谱的新进展

分子的多光子电离光谱是超灵敏激光光谱的一种,它产生于七十年代中期.最近几年,由于将多光子电离和双共振跃迁过程结合起来,使这种双共振多光子电离光谱技术的探测灵敏度和选择性都大大提高了.目前,它已广泛应用于研究气态分子的激发态、三重态和高里德堡态,包括研究这些态的光谱、能级结构,寿命,弛豫以及化学反应.这些研究所获得的新信息和数据对于探寻新激光体系和新的激光分离同位素方法,对于了解高层大气化学和天体物理过程等都具有重要意义.本文将介绍此种光谱的原理、实验技术及其若干应用..一、共振多光子电离(REMPI)光谱 的原理和…     

浅光晶格中量子隧穿现象的实验观测

基于一维水平光晶格的锶原子光晶格钟实验平台,当系统的稳定度和不确定度达到10-18量级以上时,由量子隧穿效应引起的钟频移变得不容忽视.在浅光晶格中,量子隧穿效应会使钟跃迁谱线发生明显的展宽现象,因此,本文通过研究浅光晶格中的量子隧穿现象,为⁸⁷Sr原子光晶格钟系统不确定度的评估奠定基础.本实验在一维⁸⁷Sr原子光晶格钟平台上,利用超稳超窄线宽的698 nm激光激发⁸⁷Sr冷原子~lS₀(|g>)→~3P₀(|e>)跃迁(即钟跃迁),实现了对锶原子分布在特定量子态的制备.在深光晶格中,将原子制备到|e,n_z=1>态后,再绝热地降低光晶格阱深,然后在浅光晶格中,探测激发态的载波-边带可分辨的钟跃迁谱线.从钟跃迁谱线中观测到载波谱线发生了明显的劈裂,表明原子在光晶格相邻格点间产生了明显的量子隧穿现象.通过对光晶格中量子隧穿机制的理解,不仅有利于提高光晶格钟的不确定度,也可为观测光晶格中费米子的自旋轨道耦合效应提供基础数据.     

电场调制下Zn0.85Cd0.15Se-Znse应变层超晶格的受激发射

近几年,随着I-Ⅵ矶族宽禁带半导体二极管激光器取得突破性进展[1],对ZnSe基量子阱和超晶格结构的受激发射已进行了广泛的研究[2~3].但是迄今为止,人们尚未观测到电场调制下的受激发射增强现象.本文报道我们在Zn0.85Cd0.15Se-Znse应变层超晶格中观测到的电场调制的受激发射.     

Ⅱ—Ⅵ族稀磁半导体Cd1—xMnxTe／Cd1—yMnyTe超晶格的光调制反 …

本文报道用分子束外延技术生长的Ｃｄ１－ｘＭｎｘＴｅ／Ｃｄ１－ｙＭｎｙＴｅ超晶格样品在８０Ｋ下的光调制反射谱实验结果，观测到１１Ｈ，２２Ｈ，３３Ｈ和１１Ｌ等激子跃迁结构。计及晶格失配导致的应力效应，对子能级结构进行了理论计算。