半导体中的相干控制

本文综述了近年来相干控制这个新兴领域发展的动态，特别是在半导体方面的研究进展。主要介绍了ＴＨｚ辐射的产生和控制，载流子布居的相干控制，光电流大小和方向的控制等的原理和实验技术。     

高功率相干半导体激光器件

单片式多元器件的相干功率最终将大大超过通用单元器件的典型值。TRW(Redondo Beach,CA)研究人员研制的开槽波导谐振阵列以连续波衍射受限工作时的输出达250mW,而以脉冲方式工作时则突破了1W相干功率。在不釆取有效相位控制的情况下,近衍射受限输出达到2W。     

半导体中相干控制光电流对光场的偏振依赖性

采用黄金定则方法和Kane六能带模型，分析了半导体中的量子干涉控制光生电流效应.计算了不同偏振光场下载流子在动量空间的初始布居分布，从微观上阐明了相干电流对光场的偏振依赖特性.在平行线偏振情况下，相干电流方向沿光场的偏振方向；而在正交线偏振情况下，电流方向与倍频光的偏振方向相同.还证明了只有当单光子跃迁和双光子跃迁相平衡时才能获得最大的电流注入效率. 关键词： 量子干涉 光电流 线偏振光     

稀释磁性半导体

稀释磁性半导体是指Ⅰ—Ⅵ族、Ⅳ—Ⅵ族、Ⅱ—Ⅴ族或Ⅲ—Ⅴ族化合物中,由磁性过渡族金属离子或稀土金属离子部分地替代非磁性阳离子所形成的新的一类半导体材料。这类材料的突出特点是磁性离子磁矩和能带电子自旋之间存在交换相互作用。由此引起材料性质发生一系列重要变化。本文系统介绍这类材料的各种物理性质,包括能带结构,ｓｐ—ｄ和ｄ—ｄ交换作用,磁性质和自旋玻璃特性,光学和磁光性质,输运特性等。最后简单介绍这类材料的应用前景。     

舒勃尼科夫—德哈斯效应及其在半导体电子结构研究中的应用

在对舒勃尼科夫——德哈斯(SdH)效应的历史背景作了简短的回顾之后,本文重点介绍了定量描述SdH效应的Adams-Holstein理论。在此基础上,进一步讨论了观测SdH效应的基本方法和条件。特别是根据半导体的特点,就载流子浓度、迁移率、有效质量以及均匀性等对于SdH振荡的影响作了具体的探讨。最后,介绍了应用SdH效应在研究半导体电子结构中关于电子—声子相互作用、电子态密度、长时期的非平衡过程以及二维系统电子性质等方面的新进展。     

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。     

半导体表面和界面电子态的研究进展

本文第一部份介绍了近年来有关半导体表面和界面电子态的一些实验与理论研究结果以及目前大家感兴趣的课题,第二部份则介绍理论研究方面主要使用的方法以及方法的特点和不足之处。     

自由电子激光中的混沌现象及控制

本文评述了高技术项目之一自由电子激光（下文中简记为ＦＥＬ）中的混沌问题。着重讨论了ＦＥＬ中电子运动和光场发展的不稳定性与混沌现象,以及电子相空间运动轨道的混沌与光场混沌的控制、利用等。在讨论过程中,利用了混沌理论研究中的一些典型方法,如作Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面,画电子的相空间运动轨道,计算Ｌｉａ－ｐｕｎｏｖ指数,作功率谱等。从而揭示ＦＥＬ中各种稳定、不稳定、及混沌等现象的内在规律性。最后,针对探索ＦＥＬ的新概念、ＦＥＬ技术的发展等问题,本文提出了一些具体的建议。     

半导体中相干亚毫米波的产生和传播

研究了超短光脉冲在ＧａＡｓ表面激发相干亚毫米波振幅随入射角变化的规律，前后向辐射比值随入射角度变化的规律，实验测量了ＧａＡｓ表面镀上极薄金属薄膜后产生的相干亚毫米波振幅对薄膜厚度的依赖关系，利用光生载子偶极辐射的理论模型成功地解释了实验得到的角度依赖关系和相干亚毫米波的偏振特性。     

混合原子光机械系统中的量子相干控制

研究了原子相干及量子相干对混合原子光机械系统输出特性的影响。应用微扰方法及光腔的输入输出理论求解Langevin方程,得到了混合原子光机械系统对弱探测场的响应函数。分析了腔模与原子系统的耦合强度、量子干涉效应对混合原子光机械系统输出特性的影响。研究发现,控制原子系统的量子干涉效应,即可控制混合原子光机械系统的输出特性;改变原子系统的控制场强度,便可改变混合原子光机械系统的透明窗口宽度,从而得到由原子吸收谱调制的光机械系统的吸收谱;在光机械系统透明窗口中心区域可实现探测场的放大;改变原子系统中控制场或耦合场的失谐量,可以控制混合原子光机械系统的透明窗口位置。     

光散射谱作为研究半导体材料的探针

本文讨论了半导体材料激发的光散射谱,主要包括传导电子和空穴的单粒子跃迁;具有各种施主态和受主态的束缚电子和空穴的跃迁;杂质和缺陷的局域化振动和电子振动跃迁以及诸如等离子体子散射的集体激发。     

非晶态半导体／金属薄膜的分形晶化

本文综述非晶态半导体／金属薄膜退火过程中金属诱导非晶态半导体晶化的研究,综述对若干非晶态半导体与金属组成的薄膜（Ｇｅ－Ａｕ、Ｇｅ－Ａｇ、Ｇｅ－Ａｌ、Ｇｅ－Ｓｅ、Ｇｅ－ｐｄ、Ｓｉ－Ａｇ、Ｓｉ－Ａｌ、Ｓｉ－ｐｄ、Ｓｉ－Ｃｕ、ｓｉｃ－Ａｌ、Ｓｉ＿３Ｎ＿４－Ａ１）晶化后形成的图形进行的分形研究,内容包括分形形成的实验规律、根据微结构电镜观测结果提出的随机逐次成核模型、以及对分形晶化进行的计算机模拟。     

半导体异质结界面能带排列的实验研究

本文综述半导体异质结界面能带排列的实验研究情况。介绍了九种目前已成功用于这方面研究的实验方法,这包括C—V测试、光致发光谱测量和光电子能谱测量,并讨论了Al_xGa_(-x)As/GaAs、InAs/GaSb、Ge/Si和Ge/GaAs等几种典型系统的一些研究结果。     

原子介质中的多波混频相干控制

多波混频是一种重要的非线性光学过程,其在非线性光学和量子信息科学中有重要的应用.本文详细讲述了该领域的进展.在频域中,首先通过电磁诱导透明在实验上得到了共存的四六波混频信号,继而观察到了它们之间伴随着能量交换和时空干涉的相互竞争.此外,两个竞争的四六波混频之间的抑制增强以及相应的AT分裂也被实验证实了.在空间域中,研究了因为两束泵浦光之间干涉导致的电磁诱导光栅,对多波混频信号的空间移动和分裂也进行了讨论,并且得到了带隙孤子,涡旋孤子,有荷偶极孤子,以及二维表面孤子.这些概念可以扩展到量子领域,并且与之相关的一些效应具有研究价值.本文同时也讨论了多波混频在腔量子电动力学中,里德堡态中,以及全固态量子计算中的发展前景以及潜在应用.     

非对称半导体量子阱中自发辐射相干诱导透明

研究了一束低强度探测脉冲光场在一个非对称半导体量子阱中的传输特性.在相同参数条件下,通过由自发辐射相干产生的交叉耦合系数来调控介质对探测场吸收、色散的变化规律.结果表明:从自发辐射相干的引入到达到相干最大,介质的吸收不断减小,同时强色散也随之进入透明窗口.     

低维半导体异质结中的量子相干红外发射机理理论研究

给出了一种在非粒子反转条件下量子阱和量子点激光器的红外发射机理.此种红外发射是基于在同一作用区产生并作为红外场相干源的两种带间跃迁激光场的共振非线性混合.这种频率下转换机理并不依赖于在半导体激活媒质中的长时相干假定条件,在室温和泵注入电流条件下仍然有效.频率下转换的固有效率可以达到相当于每个可见光子产生一个红外光子的量子极限值.根据红外发射的可参变特性,这种非粒子反转的方法尤其适用于长波红外工作范围.     

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。     

砷化镓及其它Ⅲ—Ⅴ族半导体表面的硫钝化

砷化镓的表面钝化是一个长期未能完满解决的问题。八十年代后期出现的硫钝化技术曾带来很大的希望,但它的化学稳定性仍不够理想。通过对硫钝化机理的研究,弄清了这种方法所存在的问题后,一些改进的硫钝化方法正不断发展,使之有可能在不远的将来成为ＧａＡｓ器件制造中的一种实用钝化工艺。     

半导体中光的相干传播理论(Ⅱ)

本文是关于半导体中光的相干传播理论的第二部分。考虑到电子空穴间的相互作用,我们讨论了光波与半导体的相互作用,得到了描述光激发电子空穴极化波的方程。我们指出只有在激发比较弱时,这组方程才可近似为一组线性方程,电子空穴极化波才可以看作玻色场。本文还着重讨论了分立的激子谱线的相干激发,证明了它可以近似等效于一个二能级系统的激发,等效的二能级系统的能级差和激发的程度有关,等效的二能级“原子”的“浓度”由激子波函数的性质决定。 关键词：