量子阱中激子吸收的二维性

一、半导体超晶格和量子阱 最近十几年来,在半导体材料、物理、器件研究的领域中半导体超晶格和量子阱的研究十分活跃。可以这样说,这方面的研究是整个半导体领域中最大、最有前途、内容最丰富的一个生长点。 什么是超晶格?众所周知,晶态固体内的原子是周期性排列的。如果用人工控制的办法能够使材料的结构以原周期的若干倍周期性地变化,这样得到的材料就叫做超晶格。目前研究得最多的超晶格材料是交替生长两种半导体薄层多次而形成的.如在一块衬底材料上生长。个原子层的A半导体(例如 GaAs),再生长 n个原子层的B半导体(例如 Gal.xAI人s,…     

若干低维材料的拉曼光谱学研究--2004年度国家自然科学二等奖获奖项目介绍

文章扼要介绍了2004年国家自然科学二等奖获奖项目：《若干低维材料的拉曼光谱学研究》．用拉曼光谱研究低维纳米材料,必须对传统拉曼光谱学进行改造,创建新的“低维拉曼光谱学”．该项目通过若干低维材料的研究,为创建低维拉曼光谱学作出了系统的创新性贡献,如最先鉴认出典型低维材料的拉曼指纹谱,发现拉曼光谱的两个基本特征出现“反常”,但证明拉曼散射基本原理在低维体系中依然成立．通过低维拉曼光谱和光发射谱的应用研究,发现了材料的许多新奇物性,如发现超晶格和碳纳米管是类缺陷结构,和极性半导体纳米晶材料具有非晶特性,并提出了多孔硅的“量子限制电化学”形成和“多源量子阱”光发射模型,促进了低维材料和半导体器件的制备．     

石墨插层化合物

近二十年来,科学技术突飞猛进,低维物理学研究的发展是这总趋势中的一个方面.MOSFET(金属-氧化物-硅场效应晶体管)技术的发展开辟了二维电子气物性研究的新局面.量子霍耳效应、分数量子霍耳效应以及定域化现象的研究成为物理学的前沿.分子束外延技术结合超高真空技术和计算机控制提供可能制造人们设计的种种奇特的新材料,例如原子级明晰的界面,亚微米级的几何图案结构,非晶态或晶态的半导体超晶格和金属超晶格,控制超晶格内的成分和掺杂等.这既为物理学开辟了新的研究领域,也为设计和制备新型器件提供了新途径. 二维物理学中的主要研究的…     

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.     

硅中δ掺杂的新进展

δ掺杂Ｓｉ材料是一种新型半导体材料，它是利用杂质工程和能带工程的结合来调节半导体的性质的。它的许多物质为低维半导体系统的研究开辟了一个新领域，同时正是这些物理特性使得该材料在硅基光电子晶件，电子器件研制中具有广阔的应用前景，文章介绍了硅中δ掺杂方面的研究新进展。     

半导体超晶格

超晶格材料是用现代薄膜生长技术制成的一种新型材料,它在过去的自然界中从未存在过,是一种完全新的人工制造的晶体. 1970年,美国IBM公司的江崎玲于奈(L.Esaki)和朱兆祥首次在GaAs半导体上制成了超晶格结构[1].以后,半导体超晶格的研究工作得到了很快的发展,不仅研制出GaAs和各种Ⅲ-V族化合物超晶格材料,而且Ⅳ-Ⅳ族、Ⅱ-Ⅵ族、Si超晶格以及非晶态半导体超晶格等也已相继出现,有一些已经获得实用,做成了相当重要的微电子和光电子器件.半导体超晶格以及与之相联系的异质结中的许多物理现象,特别是低维物理现象已引起了人们广泛的兴趣.近…     

半导体低维体系简介

介绍了量子阱、量子线、量子点、半导体超晶格、二维电子气等典型的低维半导体结构及其性质和分析方法。     

低维半导体材料应变分布

在各向同性弹性理论的假设下，探讨了理想简单化的二维、一维与零维半导体材料量子阱、量子线与量子点的应力和应变分布规律，并讨论了它们应力、应变与应变能密度分布之间的差异.结果有助于定性理解更复杂形状结构的低维半导体材料的应力、应变及应变能分布. 关键词： 低维材料 应变分布 量子阱 量子线 量子点     

漫谈半导体材料及异质结器件

半导体材料与器件在当代信息社会中扮演着核心角色,相关产品几乎渗透了人类生活的各个角落。文章简要回顾了半导体的研究历史,介绍了半导体材料与相关应用,阐述了半导体异质结器件的工作原理,并展示了半导体自旋电子学及低维窄禁带半导体纳米结构的研究现状与发展前景。     

用超球坐标方法研究在弱磁场中的二维D-中心

将超球坐标数值计算近似方法引入半导体中的低维量子系统，求解了二维D^-中心在弱磁场中的薛定谔方程，得到了二维D^-中心的基态和低激发态的体系能，计算得到的基态能与变分法得到的结果及实验结果均获得较好的一致。     

Ultrafast laser spectroscopy of semiconductor nanocrystals

A large amount of work has been worldwide directed to understand the properties of semiconductor nanostructures. Ultrafast lasers with pulsewidths of a few femtoseconds allowed the investigation of the dynamics of elementary excitations in semiconductor structures on ultrashort time scales. Recent progress in technology made it possible to fabricate semiconductor nanocrystals (i.e. crystals of nanometer dimensions) of well-defined properties. The purpose of this paper is to review the understanding of carrier relaxation and recombination processes in semiconductor nanocrystals as studied by ultrafast laser spectroscopy. The up-to-date techniques of ultrafast laser spectroscopy as well as the fabrication of semiconductor nanocrystals are discussed in some detail.     

飞秒物理、飞秒化学和飞秒生物学

飞秒激光技术因其极高的时间分辨特性而被广泛应用于研究多种材料的超快过程,文章从几个侧面就飞秒技术在物理学,化学及生物学等方面的应用作了介绍,在飞秒物理方面,介绍了飞秒技术在研究半导体量子阱材料,纳米材料的性质及高次谐波产生等方面的研究进展,飞秒化学则主要介绍了飞秒技术在研究光化学反应,光解离过程、键的断裂及结合以及相关的动力学过程的应用;在生物方面,则介绍利用飞秒技术研究光合作用中的能量传递过程,视觉系统中的光致异构化过程以及DNA中的电荷传递及质子传递等过程的研究现状。     

瞬态自旋光栅系统的建设及其在自旋输运研究中的应用

简要介绍了瞬态光栅系统原理及光路的建设,包括瞬态光栅的产生与探测.采用了外差探测法（heterodyne detection）,大大提高了信噪比.利用瞬态自旋光栅系统,研究了(110)方向生长的本征GaAs/AlGaAs单量子阱中自旋输运特性,测得室温下电子自旋的扩散常数D_s=551 cm/s. 关键词： 瞬态自旋光栅 自旋扩散 自旋输运 自旋弛豫     

Frontispiece: Optical waveguides in crystalline dielectric materials produced by femtosecond‐laser micromachining

Femtosecond‐laser micromachining has been developed as one of the most efficient techniques for direct three‐dimensional microfabrication of transparent optical materials. In integrated photonics, by using direct writing of femtosecond/ultrafast laser pulses, optical waveguides can be produced in a wide variety of optical materials. With diverse parameters, the formed waveguides may possess different configurations. The paper by F. Chen and J.R. Vázquez de Aldana (pp. 251–275) focuses on crystalline dielectric materials, and is a review of the state‐of‐the‐art in fabrication, characterization and applications of femtosecond‐laser micromachined waveguiding structures in optical crystals and ceramics.     

Unraveling the solid-liquid-vapor phase transition dynamics at the atomic level with ultrafast x-ray absorption near-edge spectroscopy

X-ray absorption near-edge spectroscopy (XANES) is a powerful probe of electronic and atomic structures in various media, ranging from molecules to condensed matter. We show how ultrafast time resolution opens new possibilities to investigate highly nonequilibrium states of matter including phase transitions. Based on a tabletop laser-plasma ultrafast x-ray source, we have performed a time-resolved (～3 ps) XANES experiment that reveals the evolution of an aluminum foil at the atomic level, when undergoing ultrafast laser heating and ablation. X-ray absorption spectra highlight an ultrafast transition from the crystalline solid to the disordered liquid followed by a progressive transition of the delocalized valence electronic structure (metal) down to localized atomic orbitals (nonmetal-vapor), as the average distance between atoms increases.     

New approach of semiconductor laser related technologies for ultrafast photonics

Ultrashort laser pulses offer new jump in information and communication technology. Especially semiconductor laser based ultrafast photonic devices and systems are promising. We review our new approaches for femtosecond pulse generation, and thin film technology for broad band semiconductor optical amplifiers.     

小波变换在太赫兹时域光谱分析中的应用

随着超快激光技术的发展及其人们对太赫兹(THz)电磁波波段与脉冲光源认识的进一步深入,太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术作为一种新的、快速发展的光谱分析方法在许多领域备受关注。利用太赫兹时域光谱技术在空气环境下测量样品时,样品的太赫兹光谱会因空气中水蒸气的影响而出现振荡现象。文章利用太赫兹时域光谱分析技术分别在氮气和空气环境下测量了七种样品在0.2～1.9太赫兹波段的光谱,并以氮气环境下的太赫兹光谱为参考,利用小波变换对空气环境下测量的数据进行了处理,消除了太赫兹光谱中水蒸气吸收造成的影响,实验结果证明了该方法的可行性,在此基础上,还对其中四种样品做了成像和识别,并得到了较好的结果。     

Selective ablation with UV lasers of a-Si:H thin film solar cells in direct scribing configuration

Monolithical series connection of silicon thin-film solar cells modules performed by laser scribing plays a very important role in the entire production of these devices. In the current laser process interconnection the two last steps are developed for a configuration of modules where the glass is essential as transparent substrate. In addition, the change of wavelength in the employed laser sources is sometimes enforced due to the nature of the different materials of the multilayer structure which make up the device. The aim of this work is to characterize the laser patterning involved in the monolithic interconnection process in a different configurations of processing than the usually performed with visible laser sources. To carry out this study, we use nanosecond and picosecond laser sources working at 355 nm of wavelength in order to achieve the selective ablation of the material from the film side. To assess this selective removal of material has been used EDX (energy dispersive using X-ray) analysis, electrical measurements and confocal profiles. In order to evaluate the damage in the silicon layer, Raman spectroscopy has been used for the last laser process step. Raman spectra gives information about the heat affected zone in the amorphous silicon structure through the crystalline fraction calculation. The use of ultrafast sources, such as picoseconds lasers, coupled with UV wavelength gives the possibility to consider materials and substrates different than currently used, making the process more efficient and easy to implement in production lines. This approach with UV laser sources working from the film side offers no restriction in the choice of materials which make up the devices and the possibility to opt for opaque substrates.     

钛宝石激光抽运的被动锁模Tm:YAG陶瓷激光实验研究

本文采用连续钛宝石激光作抽运,掺杂浓度为6 at.%、长度为2.7 mm的Tm:YAG陶瓷作增益介质,通过引入半导体饱和吸收体获得了稳定的被动锁模运转.实验中获得的激光锁模功率为116.5 mW,中心波长为2007 nm,重复频率为109 MHz,通过自行搭建的腔外非共线强度自相关测量得到的脉冲宽度是55 ps.