GaNAs/GaAs量子阱的激子局域化以及退局域化

我们利用光荧光(PL)以及时间分辨光谱(TRPL)研究了用MBE生长在GaAs衬底上的GaNAs/GaAs量子阱的激子局域化以及退局域化.研究发现,在低温下用连续光(Cw)激发,由于GaNAs中势振荡所产生的局域激子发光是所测量到光谱的主要发光来源.然而在脉冲激发下,情况完全不同.在高载流子密度激发或者高温下GaNAs/GaAs量子阱中例外,一个高能端的PL峰成为了主要的发光来源.通过研究,我们将这个新的发光峰指认为量子阱中非局域激子复合的PL峰.这个发光峰在温度和激发强度的变化过程中与局域激子相互竞争.我们相信这一过程也是许多文献所报道的在InGaN和AlGaN等氮化物中经常观测到的发光峰位随温度"S"形变化的主要根源.     

GaAs／AlGaAs多量子阱红外探测器研制成功

红外量子阱探测器是利用量子阱材料导带内子带间光跃迁对红外辐射的强吸收,来测量红外辐射强度的一种新型的、快速灵敏的红外探测器.其工作原理是:首先利用掺杂使量子阱中的基态上填充上具有一定浓度的二维电子,当入射光子能量■等于子带间能隙时。照射到器件接收面上的红外辐射将处于基态上的电子激发到较高激发态上,这些激发热电子在外场作用下,在匹配的外电路中形成与入射光强度成正比的电流或电压信号.该探测器的响应波段可以覆盖8—14μm的波长范围,响应速度快(皮秒量级),灵敏度较高(D*～1010cmHz1/2/W),并且可以通过改变材料的生长…     

GaAs/AlxGa1-xAs量子阱能级结构设计与光谱分析

通过理论计算对用于量子阱红外探测器的GaAs/AlxGa1-xAs量子阱能级结构进行模拟设计,将不同生长结构的量子阱材料的光响应谱和光致荧光谱(PL)与计算结果进行比较.说明量子阱生长结构与量子阱能级结构的关系.欲使量子阱红外探测器的响应峰值在8μm附近,则需量子阱结构中阱宽为47nm,垒中Al含量为029.理论计算与测试结果符合得较好. 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量子阱太阳能电池量子效率的研究

将量子阱结构引入到单结GaAs太阳能电池中能够有效扩展吸收光谱.为了研究量子阱结构在GaAs太阳能电池中的作用机理,本文采用实验和理论的方法研究了InGaAs/GaAsP量子阱结构对电池量子效率的影响.实验结果表明,量子阱结构的窄带隙阱层材料将电池的吸收光谱从890 nm扩展到1000 nm.同时,量子阱结构的引入提高了680—890 nm波长范围内的量子效率,降低了波长在680 nm以下的量子效率.通过计算得到的量子阱结构和GaAs材料的光吸收系数,可以用来解释量子阱结构对太阳能电池量子效率的影响.     

InGaAsP/InGaP/GaAs单量子阱激光器工作特性

利用低压-金属有机化学汽相沉积(LP-MOCVD)方法研制出InGaAsP/InGaP/GaAs单量子阱大功率激光器并分析了阈值电流密度、特征温度和外微分量子效率与腔长的关系.     

ZnCdSe/ZnSe多量子阱的生长和激子光学性质的研究

用分子束外延在GaAs衬底上生长了ZnCdSe/ZnSe多量子阱结构.利用X射线衍射(XRD)、变温度PL光谱和ps发光衰减等研究了ZnCdSe/ZnSe多量子阱结构和激子复合特性.由变温PL光谱讨论了随温度升高辐射线宽展宽和辐射复合效率降低的机理.     

GaAs基GaAsSb/GaInAs双层量子阱的发光

嵌入GaAs中的GaAsSb／GaInAs量子阱因其在1．3～1．5μm光通信波段发光的潜力而受到关注,我们研究了一系列MBE生长的GaAsSb／GaInAs量子阱样品的光致发光,发现所有样品在室温下都出现了一个较强的、波长在1．3μm附近的低能峰和一个较弱的高能峰。变温及变激发功率的荧光谱测量研究发现,高能峰只有在150K以上的测试条件下才能观测到,并且其相对强度随着温度的升高而增加,其调制光谱显示出第一类跃迁的特征。他们建立了理论模型,计算的结果支持将这一发光峰指派为GaInAs层内电子的基态与重空穴激发态间的跃迁,并与实验数据吻合得很好。同时初步讨论了改善1．3μm的低能峰发光的方法。     

超长波GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器光电流谱特性研究

研究了响应波长在15μm附近的超长波GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器在不同外加偏压下的光电流谱特性.光电流谱上的两个主要由于阱宽随机涨落而呈现为高斯线形的响应峰被分别指认为量子阱基态E0到第一激发态E1和第三激发态E3的跃迁.跃迁峰随着器件上外加偏压的增大而出现线性红移现象，认为这种变化起源于激发态与基态对量子阱结构中势变化敏感性的不同，采用传输矩阵方法并考虑到电子交互作用修正进行的理论计算在定量上解释了实验结果. 关键词： 量子阱红外探测器 超长波 光电流 传输矩阵     

对称GaAs/Al0.3Ga0.7As双量子阱中激子的束缚能

在有效质量近似下采用简单的尝试波函数变分地计算了对称GaAs/Al0.3Ga0.7As双量子阱中激子体系束缚能,研究了体系束缚能随阱宽和垒宽的变化情况.发现双量子阱中激子体系束缚能随阱宽变化同单量子阱情况类似,但束缚能的峰值出现在阱宽为10(A)左右,峰值位置小于单阱的情况;束缚能随垒宽的增加有一极小值,这与波函数向垒中的渗透有关.     

ZnSe/ZnS抛物量子阱中激子的极化子效应

采用推广的LLP方法研究了ZnSe/ZnS抛物量子阱中激子的极化子效应。考虑电子和空穴与LO声子的相互作用,得到了激子基态能量和结合能随阱宽的变化关系。结果表明,阱宽较小时,能量随着阱宽的增大而急剧减小;阱宽较大时,能量减小的比较缓慢。和我们以前的工作对比,我们发现ZnSe/ZnS抛物量子阱对激子的束缚强于GaAs/Ga1-xAlxAs抛物量子阱。     

Coherent Interband and Intersubband Dynamics in Terahertz-Driven GaAs Quantum Wells

We theoretically investigate the optical absorption spectra and charge density by subjecting a GaAs quantum well to both an intense terahertz (THz)-frequency driving field and an optical pulse within the theory of density matrix. In presence of a strong THz field, the optical transitions in quantum well subbands are altered by the THz field. The alteration has a direct impact on the optical absorption and the charge density. The excitonic peak splitting and THz optical sideband in the absorption spectra show up when changing the THz field intensity and/or frequency. The Autler-Towns splitting is a result from the THz nonlinear dynamics of confined excitons. On the other hand, the carrier charge density is created as wave packets formed by coherent superposition of several eigenstates. The charge density exhibitsquantum beats for short pulses and/or wider wells and is modulated by the THz field.     

InGaAs/GaAs应变量子阱的光谱研究

分别用光致发光谱（PL），光伏谱（PV）及时间分辨谱（TRPL）的方法，测量了应变InGaAs/GaAs单量子阱和多量子阱在不同温度下的光谱，发现单量子阱与多量子阱有不同的光学4性质。多量子阱PL谱发光峰和PV谱激子峰的强度与半高宽都比单量子阱的大，但单量子阱的半高宽随着温度的升高增大很快，这是由激子－声子耦合引起的，通过时间分辨谱研究发现了量子阱子能级之间的跃迁，多量子阱的发光寿命明显比单量子阱的长，我们利用形变势模型对量子阱的能带进行了计算，很好地解释了实验结果。     

生长温度和结构参数对InGaAs／GaAs量子阱光学特性的影响

研究了不同生长温度下制备的In0.15Ga0.85As/GaAs应变量子阱的PL谱,结果表明,生长温度越高,In偏析和In-Ga互混越严重,同时,导致更多的In脱附,PL谱发光峰蓝移。对不同In含量的和不同InGaAs厚度的InGaAs/GaAs量子阱进行PL谱测试,分析表明In含量<0.2,生长温度低于560℃时,In含量和InGaAs层量子阱的厚度对In偏析、脱附和In-Ga互混基本没有影响。     

Continuous-Variable Entanglement in Tunnel-Coupled Double Quantum Wells

This paper investigates the generation and evolution of continuous-variable entanglement in an asymmetric coupled-quantum well （CQW） system. Our numerical results show that this CQW system can be regarded as a source of macroscopic entangled light over a wide range of initial states of the cavity field. This investigation can be used for achieving the macroscopic entangled light in the CQW solid-state medium, which is much more praeticaJ than that in an atomic medium because of its flexible design and the controllable interference strength.     

InGaN量子阱的微观特性

采用VASP程序包模拟计算InGaN量子阱的能带,精细展示了量子阱实空间能带结构。计算结果表明,In原子所在区域出现局域束缚态,导带底与价带顶的简并能级发生分裂,同时量子阱沿垂直结面方向存在分立的能级。此外,针对影响能带的In组分波动、能带弯曲等问题进行探讨,以准确描述其电子行为,从而深入系统地了解InGaN/GaN量子阱的电学光学等特性。     

一种特殊的非对称量子阱中的电光效应

运用密度矩阵方法推导出了特殊非对称量子阱中电光系数的解析表达式,并以典型的GaAs/AlGaAs非对称量子阱为例进行了数字计算.计算结果表明,量子阱的非对称性随着参数a的增大而增强,随着参数V₀的增大而减小.电光系数的最大值也随着参数a的增大而增大,随着参数V₀的增大而减小,表明电光系数将随着量子阱非对称性的增大而增大.在取不同的参数a和不同的参数V₀时,电光系数和入射光子能量的关系分别被绘制成曲线图.在图中分别有三个不同的峰,而且系统的非对称性越大,峰值就越大.随着量子阱非对称性的增大,曲线中的峰向能量低的方向移动.另外,在这种量子阱中得到了比较大的电光系数,大约在10^-6m/V量级.随着近来纳米制作技术的进步,使得在实验上制作这种特殊非对称量子阱并得到较好的非线性材料成为可能.     

GaAs/AlAs量子阱中受主束缚能和光致发光

从实验和理论上,研究了量子限制效应对GaAs/AlAs多量子阱中受主对重空穴束缚能的影响。实验中所用的样品是通过分子束外延生长的一系列GaAs/AlAs多量子阱,量子阱宽度为3~20nm,并且在量子阱中央进行了浅受主Be原子的δ-掺杂。在4,20,40,80,120K不同温度下,分别对上述样品进行了光致发光谱测量,观察到了受主束缚激子从基态到激发态的两空穴跃迁,并且从实验上测得了在不同量子阱宽度下受主的束缚能。理论上应用量子力学中的变分原理,数值计算了受主对重空穴束缚能随量子阱宽度的变化关系,比较发现,理论计算和实验结果符合地较好。     

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。