EFFECT OF DIELECTRIC CONSTANT ON THE EXCITON GROUND STATE ENERGY OF CdSe QUANTUM DOTS

The B-spline technique is used in the calculation of the exciton ground state energy based on the effective mass approximation (EMA) model. The exciton is confined in CdSe microspherical crystallites with a finite-height potential wall (dots). In this approach, (a) the wave function is allowed to penetrate to the outside of the dots; (b) the dielectric constants of the quantum dot and the surrounding material are considered to be different; and (c) the dielectric constant of the dots are size-dependent. The exciton energies as functions of radii of the dots in the range 0.5-3.5 nm are calculated and compared with experimental and previous theoretical data. The results show that: (1) The exciton energy is convergent as the radius of the dot becomes very small. (2) A good agreement with the experimental data better than other theoretical results is achieved. (3) The penetration (or leaking) of the wave function and the difference of the dielectric constants in different regions are necessary for correcting the Coulomb interaction energy and reproducing experimental data. (4) The EMA model with B-spline technique can describe the status of excition confined in quantum dot very well.     

磁场下量子点的电子态

原子和核结构的少体理论方法改进后用以研究磁场下包含三个电子的二维量子点的电子性质。我们首先解析地证明了对应于三电子系统基态的幻数角动量的存在起源于量子力学对称性的要求。基于少体理论方法的计算确认了上述理论分析的正确性,计算同时显示出磁场强度和约束势对三电子系统基态的影响。 关键词：     

自组织量子点的量子态光学探测(英文)

半导体量子点主要包括在真空中外延生长的自组织量子点和在溶液中采用化学方法合成的胶体量子点,由于量子限制效应所导致的分立能级结构使得它们通常被称为"人工原子"。和自然原子不同,半导体量子点的能级结构强烈依赖于其尺寸和形状,这样就提供了更为灵活的方法来控制固体材料中的光与材料的相互作用。近年来,许多类原子的量子光学现象(包括量子干涉、Rabi振荡和Mollow荧光)都已经在单个的自组织量子点中揭示出来。与此形成对比的是,上述所有的类原子量子光学特性目前还没有在单个的胶体量子点中观察得到。在本文中,我们将侧重于介绍我们科研组以及我们和别的科研组合作对单个自组织量子点的单量子态在光学探测和相干控制方面完成的一系列工作。对单个的胶体量子点,我们认为量子相干特性的测量和控制将在新近合成的非荧光闪烁或荧光闪烁得到抑制的材料体系中得以实现。     

退火及铟含量对InGaAs量子点光学特性的影响

研究了退火条件和 Ｉｎ 组份对分子束外延生长的 Ｉｎ Ｇａ Ａｓ 量子点（分别以 Ｇａ Ａｓ或 Ａｌ Ｇａ Ａｓ 为基体）光学特性的影响。表明：量子点中 Ｉｎ 含量的增加将导致载流子的定域能增加和基态与激发态之间的能量间隔增大。采用垂直耦合的量子点及宽能带的 Ａｌ Ｇａ Ａｓ 基体可增强材料的热稳定性。以 Ａｌ Ｇａ Ａｓ 为基体的 Ｉｎ Ｇａ Ａｓ 量子点,高温后退火工艺 （ Ｔ＝ ８３０℃）可改善低温生长的 Ａｌ Ｇａ Ａｓ 层的质量,从而改善量子点激光器材料的质量。     

InAs量子点在肖特基势垒二极管输运特性中的影响

在77到292K的范围内,系统研究了含InAs自组装量子点的金属-半导体-金属双肖特基势垒二极管的输运特性.随着温度上升,量子点的存储效应引起的电流回路逐渐减小.在测试温度范围内,通过量子点的共振隧穿过程在电流电压(I-V)曲线中造成台阶结构,且使电流回路随温度的上升急剧减小.根据肖特基势垒的反向I-V曲线,计算了势垒的反向饱和电流密度和平均理想因子.发现共振随穿效应使肖特基势垒在更大的程度上偏离了理想情况,而量子点的电子存储效应主要改变了肖特基势垒的有效势垒高度,从而影响了势垒的反向饱和电流密度 关键词： 自组装量子点 肖特基势垒 电流-电压特性     

含多层InAs量子点的双肖特基势垒二极管输运特性研究

研究了含多层InAs量子点结构的双肖特基势垒的电流输运特性,观察到了量子点的电子存储效应及其对电流的调制现象、电流多稳态现象和零点电压漂移现象.因为多量子点之间存在耦合作用,造成器件中的很多亚稳态.通过器件的输运特性显示出比含单层量子点器件更复杂的结果.随着外加电压的变化,器件经历很多弛豫过程.这些弛豫过程在电流电压曲线中造成很多电流跳跃结构和各种噪声结构 关键词： 多量子点 迟滞现象 单电子过程     

磁场误差对电子束能量调制的影响

 根据实测的磁场分布误差,对合肥同步辐射环上光学速调管中电子束能量调制的影响进了分析和讨论。结果表明磁场峰值误差对电子束能量调制的影响不大。     

含InAs自组装量子点肖特基二极管的关联放电效应

制作了含自组织量子点的金属半导体金属双肖特基势垒器件,研究了器件的电流输运特性.在量子点充放电造成的电流迟滞回路的基础上,观察到了电压扫描过程中的电流由低态到高态的跳跃现象.这种电流跳跃来源于充电量子点的关联放电效应.根据量子点系统的哈密顿量,分析了充电量子点关联放电的原因.这种关联放电效应起源于量子点与2DEG的相互作用,当一个量子点放电时通过量子点和2DEG电流的变化会影响其他的量子点,从而促使其放电,这种过程在整个系统中放大导致所有的量子点放电 关键词： 关联效应 自组装量子点     

MBE自组织生长多层竖直自对准InAs量子点结构的研究

利用MBE方法在(001)GaAs衬底上生长了多层竖直自对准InAs量子点结构。透射电子显微镜的观察表明,多层量子点成一系列柱状分布。同单层量子点相比,多层量子点的光荧光谱线发生红移。这表明由于量子点中载流子波函数的扩展和交迭,柱中量子点之间有耦合现象发生。光荧光谱线半高宽随温度的反常变化说明载流子还会在邻近柱中隧穿.     

NEGATIVE DONOR CENTER QUANTUM DOTS IN MAGNETIC FIELDS

The method of few-body physics is applied to treat a D^{-<\sup> center quantum dot system in a magnetic field. The magnetic field is applied in the z direction. Using this method, we investigate the energy spectra of low-lying states of D-<\sup> center quantum dots as a function of magnetic field. The dependence of the binding energies of the ground-state of the D-<\sup> center are calculated as a function of the dot radius with a few values of the magnetic field strength and compared with other results.}     

量子点电子态的尺寸效应和磁场的影响

在有效质量近似下，使用少体物理的方法，计算了在不同大小约束势情况下二维量子点三电子系统的自旋极化态的能谱.结果显示幻数角动量是否出现，主要取决于量子力学对称性、约束势大小及磁场的强度. 关键词：     

量子盘三电子系统的基态性质

用少体物理的方法，研究了磁场中量子盘三电子系统极化态的基态能量和盘厚之间的关系.随着量子盘厚度的增加，三电子系统中的幻数角动量态即分数量子霍耳效应态将不再出现.结果还表明，幻数角动量消失的量子盘厚度随磁场强度的增加而减小. 关键词：     

半导体中的自旋弛豫--从体材料到量子阱、量子线、量子点

本文对半导体中的自旋弛豫过程给出一个简要的回顾,介绍了半导体材料从体材料到量子阱、量子线、量子点不同维数的结构中各种自旋弛豫过程,主要关注了自旋去相位和相干控制。对于不同材料中的各种弛豫机制,关注的重点在于如何能够在实验上以一种可以控制的方式来改变可调参数从而达到控制自旋弛豫过程。这些参数主要有电场、磁场、温度、应变、有效g因子等等。本文的组织上,首先介绍研究前景,第1部分简要介绍了自旋弛豫的四种机制。第2部分按照维数的不同将半导体中自旋弛豫分为3个部分:体材料、量子阱、量子线、量子点,在每一部分中又基本上按照电子、空穴、激子的顺序进行了简要的总结:对于不同的载流子,考虑了自旋弛豫对可调参数的依赖关系。这些结果要么试图解释了已有的实验结果,要么从理论上给出预言从而给实验指明了方向,为室温下可以使用的自旋电子学器件设计提供了依据,为固态量子计算和量子信息处理铺平了道路。最后简单地给出展望。     

耦合量子点的三阶非线性光学特性

本文研究了两个耦合的圆型量子点的三阶光学非线性,并且利用密度矩阵算符理论导出了三次谐波产生的表达式.最后,以GaAs耦合量子点为例作了数值计算,并绘出了三次谐波产生与耦合量子点中的电子数以及光子能量之间的依赖关系.     

强磁场等离子体中电子的弛豫时间

用考虑磁场对碰撞影响所得的几率分布动力学方程,研究了磁场高达10~8T,密度10~(26)—10~(27)cm~(-3),温度10keV情况下的电子弛豫过程,计算了弛豫时间,并与不考虑磁场对碰撞影响时的结果进行了比较。     

关于强磁场中输运过程讨论的几点附注

本文对作者有关强磁场输运过程的讨论作了进一步的说明,指出,引入宏观流算子是必要的,我们还进一步分析了布朗运动理论的一些问题。 关键词：     

磁场中量子点四电子系统的基态性质

利用少体物理的方法，研究了磁场中二维量子点四电子系统基态能量与角动量间的变化关系，以及磁场强度和约束势的大小对四电子系统基态的影响.数值计算表明，量子力学对称性是幻数角动量出现的重要因素. 关键词：     

红光InAlAs量子点的结构和光学性质

利用ＭＢＥ方法在（００１）衬底上成功地生长密度大、尺寸小、发红光的ＩｎＡｌＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子点结构。通过原子力显微镜观察表明,ＩｎＡｌＡｓ量子的密度和大小都随覆盖厚度的增加而增大;发现Ａｌ原子的表面迁移率决定ＩｎＡｌＡｓ量子点的形貌,光荧光谱证实了量子点的发光峰值在红光范围,并结合形貌的统计得到了量子点的发光峰展宽主要昌受量子点的横向尺寸影响。     

强磁场中库仑相互作用的少体二维电子气的能量

本文建立了一种计算强磁场中二维电子气少体问题能量的理论方法,对最低Landau能级上有限电子体系作了数值计算,得到了一些新的结果,并且把计算方法推广到较高的Land-au能级,给出了第二Landau能级的数值结果。 关键词：     

喇曼型无引导场自由电子激光实验的理论计算

用三维程序CAGⅡ对西南应用电子学研究所在EPA-74脉冲加速器上所作的FEL(自由电子激光)实验进行了数值模拟,分析计算了输入功率、摇摆器磁场振幅、自发辐射频率、电子能量、束流强度和发射度等参数变化时对饱和位置、饱和功率和效率的影响。在对实验参数中的电子能量作合理调整的条件下,数值模拟的增益系数大约为70dB/m,是实验值的80％。因此饱和位置比实验推后20％到40％。饱和功率高出大约3倍。经折算后大约为1MW,与实验结果比较接近。考虑到实验的复杂情况可认为理论结果同实验结果基本符合。