GaAlAs／GaAs量子阱结构的光致发光研究

阐述了用ＭＯＣＶＤ生长的ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ梯度折射率分别限制量子阱结构及其光学性质。样品经高分辨率光致发光（ＰＬ）测试显示,在１０Ｋ下对于８ｎｍ的单量子阱,通过激发产生的荧光谱半峰宽（ＦＷＨＭ）为６．２ｎｍ,同时具有较高的强度。表明量子阱结构具有陡峭的界面;另外还观察到,Ｘ（ｅ－ｈｈ）峰值位置相对于激发能级的移动。测试结果表明,样品质量符合设计要求,结果令人满意。     

外电场对InGaAsP/InP量子阱内激子结合能的影响

在有效质量近似下采用变分法计算了InGaAsP/InP量子阱内不同In组分下的激子结合能,分析了结合能随阱宽和In组分的变化情况,并且讨论了外加电场对激子结合能的影响. 结果表明：激子结合能是阱宽的一个非单调函数,随阱宽的变化呈现先增加后减小的趋势;随着In组分增大,激子结合能达到最大值的阱宽相应变小,这与材料的带隙改变有关;在一定范围内电场的存在对激子结合能的影响很小,但电场强度较大时会破坏激子效应. 关键词： 激子 InGaAsP/InP量子阱 结合能 电场     

半导体量子阱中自由激子稳态荧光特征

在不同晶格温度和不同激发光强度下，测量了四元系GaInAsSb/GaAlAsSb单量子阱中自由激子的荧光光谱，导出了稳态光谱测量条件下自由激子荧光强度与激发光强度和晶格温度的一般性公式.计算结果表明，激子相对占有数引起的温度和密度效应会影响激子发光的强度关系.根据本文的简单模型，线性比例系数I/I₀实际上综合地反映了量子阱中自由激子的荧光效率，而从激子荧光强度的Arrhenius图的最佳拟合中不仅可以得到激子的束缚能和激活能，而且还能估计出量子阱材料的本底浓度和散射时间常数. 关键词：     

电场下GaAs/Ga1-xAlxAs量子阱中的子带和激子

本文利用有限势垒模型,研究电场对GaAs/Ga_1-xAl_xAs量子阱中子带和激子的影响。对阱宽为105?的GaAs/Ga_0.66Al_0.34As量子阱,电场由0—1.2×10⁵V/cm,我们计算了电子和空穴的子带以及激子的结合能。基于上述计算结果,所得电子-空穴重叠函数和激子峰的能量移动与实验测量符合得较好。 关键词：     

GaAs/AlGaAs多量子阱光生电压谱研究

在18—300K温度范围内,研究了用半绝缘体GaAs作为衬底的GaAs/AlGaAs多量子阱的光生电压谱.共观测到11H,11L,22H,22L,33H,33L,13H和31H等多种允许和禁戒的激子吸收峰.低温下的光生电压谱清晰地反映了多量子阱台阶式的状态密度分布.认为光生电压谱也可以作为一种判断多量子阱和超晶格外延生长质量的方法.还讨论了光生电压随温度的变化和光生电压效应的机理. 关键词：     

基于GaAs-AlGaAs非对称耦合量子阱材料的半导体弱光开关

提出了一种基于在GaAs-AlGaAs非对称耦合量子阱材料子带跃迁的量子干涉的半导体弱光开关，分析了驰豫速率γ21对光开关的影响，这种半导体弱光开关是半导体超晶格材料共振隧穿作用导致的子带跃迁的Fano干涉的结果，由于半导体结构与材料可以人为地选择，相干强度可以控制和改变，这种半导体弱光开关比采用原子系统更实用，这也是一种在半导体材料中实现一束光控制另一束光的方法。     

耦合量子阱中激子凝聚的研究进展

近年来，半导体量子阱中激子的玻色一爱因斯坦凝聚研究取得了很大进展．实验上利用耦合量子阱间接激子中电子和空穴在空间上的分离，显著提高了激子的冷却速度和寿命，成功地把激子冷却到1K以下，观察到了激子的准凝聚状态，并且在强激光照射下，发现了随光照强度增强而增大的激子发光环和环上形成的有规则斑点图案，引起了广泛的兴趣和重视．理论研究表明，发光环的出现是电子和空穴在量子阱中的反常输运行为造成的，但环上形成规则斑点的物理机理目前尚不清楚．文章介绍了这方面的实验背景和形成激子环的物理图像，指出了理论研究中存在的问题，并对解决问题的方案进行了讨论．     

GaAlAs／GaAs量子阱结构的实验研究

利用分子束外延生长法生长出了ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ梯度折射率分别限制单量子阱结构材料，对样品进行了光荧光谱、双晶Ｘ射线衍射和电化学电容－电压分布测量。实验结果表明，样品质量达到了设计要求，利用该材料制作的激光二极管获得了初步结果。     

电场对量子阱中自由载流子光辐射线宽的影响

本文对固体中在较大空间范围运动的粒子采用轨道、动量及波包来描述。根据量子力学测不准关系, 粒子的能量测不准公式被导出。公式表明, 电场强烈地散射载流子, 使载流子所处能级大为展宽。应用该公式到Ｐ－Ｉ－Ｎ结构的ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ 多量子阱中, 理论计算的光辐射线宽与光致荧光实验测得的线宽吻合。     

电场变化对有机磷光器件中激子形成影响的研究

激子形成区域随电场变化的移动会使得有机电致发光器件(OLEDs)的效率和色度发生改变,从而影响器件的性能。文章首先制备了两种OLED器件,器件1为ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶Ir(ppy)₃∶DCJTB (100∶2∶1 wt)/BCP(10 nm)/Alq₃(15 nm)/Al,器件2为ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶Ir(ppy)₃(100∶2 wt)/BCP(10 nm)/Alq₃(15 nm)/Al,研究了电场强度对单层多掺杂结构器件激子形成的影响。实验发现在多掺杂发光层中,随着电压的增加,Ir(ppy)₃,PVK和DCJTB的发光均增强,PVK和DCJTB发光增强更快。对其发光机制进行分析,认为较高电场下,载流子获得较高能量,更容易形成高能量激子,产生宽禁带材料PVK的发光;另一方面,从能级结构分析DCJTB的带隙较窄, 俘获更多的载流子发光更强。同时,在器件的电致发光(EL)光谱发现在460 nm处一新的发射峰, 发光随着电压的增大相对减弱。为了研究460 nm发光的来源,制备了器件：ITO/PEDOT∶PSS/PVK∶BCP∶Ir(ppy)₃(x∶y∶2 wt)/Alq₃(15 nm)/Al, 改变x, y的比值研究发现,460 nm处的发光依然存在,推测此发光峰应与PVK及BCP之间有关。     

双重势垒一维光子晶体量子阱内部局域电场分布

利用传输矩阵法理论,研究了双重势垒一维光子晶体量子阱(AB)k(CD)m(DCD)n(DC)m(BA)k的内部局域电场.结果表明:双重势垒光量子阱内部分布着很强的局域电场,且越靠近阱中心,局域电场越强;双重势垒光量子阱垒层特别是内垒层和外垒层厚度同时增大时,内部局域电场快速增强,而且阱中心增强最明显;双重势垒光量子阱阱层宽度增大时,越靠近阱中心,局域电场越强,但阱宽按偶数倍增大时阱中心的局域电场不变并保持恒定极大值,而阱宽按奇数倍增大到一定数值后,光量子阱内部局域电场则趋于阱宽按偶数倍增大时的局域电场恒定极大值.该研究可为分析光量子势阱的量子化效应机理和分立透射谱的形成内因,以及量子光学产品的实际设计等提供指导.     

氮化物抛物量子阱中类氢杂质态能量

采用变分方法研究氮化物抛物量子阱(GaN/Al_xGa_1-xN)材料中类氢杂质态的能级,给出基态能量、第一激发态能量、结合能和跃迁能量等物理量随抛物量子阱宽度变化的函数关系.研究结果表明,基态能量、第一激发态能量、基态结合能和1s→2p±跃迁能量随着阱宽L的增大而减小,最后接近于GaN中3D值.GaN/Al_0.3Ga_0.7N抛物量子阱对杂质态的束缚程度比GaAs/Al_0.3Ga_0.7As抛物量子阱强,因此,在GaN/Al_0.3-Ga_0.7N抛物量子阱中束缚于杂质中心处的电子比在GaAs/Al_0.3Ga_0.7As抛物量子阱中束缚于杂质中心处的电子稳定.     

聚烷基芴电场调制光谱研究

有机发光材料和器件中相关物理机制是一个人们普遍关心的问题, 特别是电场作用下的有机半导体激发态的行为格外引起人们的关注。电场调制发光光谱是研究在电场中元激发的产生和发展的非常有效的方法。文章利用电场调制光致发光(PL)方法研究了聚烷基芴的PL电场猝灭效应,得到聚烷基芴激子离化随电场强度变化的规律和载流子平均跳跃距离。研究还显示PL猝灭因子随激发波长的变化,短波长激发光时猝灭因子大。     

氮化物抛物量子阱中磁极化子的能量

利用改进的Lee-Low-Pines(LLP)方法和变分法研究了在外磁场作用下氮化物无限抛物量子阱中自由极化子的能级,得到了极化子基态能量随量子阱阱宽和外磁场变化的规律,对GaN/Al_0.3Ga_0.7N抛物量子阱进行了数值计算.结果表明:外磁场对极化子的能量有明显的影响,极化子基态能量随阱宽的增强而减小,随磁场的增强而增大,并且电子-声子相互作用对氮化物量子阱中极化子能量的贡献是很大的.     

磁场对量子阱中弱耦合束缚极化子性质的影响

采用线性组合算符及幺正变换方法研究了磁场对量子阱中弱耦合束缚极化子的性质的影响。导出了量子阱中束缚极化子的基态能量与振动频率、库仑束缚势、磁场和阱宽之间的变化关系。同时也讨论了振动频率与库仑束缚势、磁场之间的变化关系。通过数值计算结果表明:量子阱中束缚极化子的基态能量因振动频率、库仑束缚势、磁场和阱宽的不同而不同,它随振动频率和磁场的增加而增大,随库仑束缚势和阱宽的增大而减小。量子阱中束缚磁极化子的基态能量与振动频率无关,随库仑束缚势和阱宽的增大而减小,随磁场的增大而增大。     

Exciton lifetime in quantum well with vicinal high-density excitons

Radiative lifetime of an exciton in a GaAs quantum well (QW) is controlled by high-density excitons, which restrict the exciton coherence through scattering. In order to circumvent the phase space filling effect of high-density excitons, we have prepared a QW structure in such a way that a reservoir for high-density excitons is separated from the QW. The lifetime increases (up to 30%) with the exciton density in the reservoir and saturates at 1×10¹⁷/cm³. The upper bound lifetime is determined by the excitonic relative motion.     

Level Width Broaden Effect

In fitting the double-differential measurements the level width broadening effect should be taken into account properly due to Heisenberg uncertainty. Besides level width broadening effect the energy resolution in the measurements is also needed in this procedure. In general, the traditional normal Gaussian expansion is employed. However, the research indicates that to do so in this way the energy balance could not hold. For this reason, the deformed Gaussian expansion functions with exponential form for both the single energy point and continuous spectrum are introduced, with which the normalization and energy balance conditions could hold exactly in the analytical form.     

温度对抛物量子阱中极化子能量的影响

采用线性组合算符法和幺正变换法研究温度对抛物型量子阱中极化子基态能和基态结合能的影响. 通过理论推导得到极化子基态能和基态结合能的表达式. 结合量子统计力学中平均声子数的表达式, 得到极化子基态能量和基态结合能与温度的函数关系. 在不同温度下, 分别讨论了极化子基态能量和基态结合能与电子-声子耦合强度和阱宽的关系, 阱深取不同值时讨论了极化子基态能和基态结合能随温度的变化规律. 计算结果表明, 极化子的基态能量和基态结合能都是温度的递增函数.