半导体超晶格子带间跃迁的光学双稳

运用Kronig-Penney(KP)模型的新形式,研究半导体超晶格中子带间跃迁的光学双稳特性。由二子能带模型密度矩阵方法,导出了子带间光跃迁的Maxwell-Bloch(MB)方程。从MB方程的定态解出发,得到了环形腔中超晶格子带间跃迁的光学双稳态方程,进而讨论了这种光学双稳的特点以及实现的条件。 关键词：     

隧穿展宽对超晶格子带间光吸收饱和的影响

本文运用Kroning-Penney 模型新形式, 研究超晶格子带间光吸收的三阶非线性效应, 发现不论量子阱参数(如阱宽、垒宽和垒高等)如何改变, 光吸收饱和强度与隧穿谱宽之间存在着一种较普遍的关系, 并阐明了这种依从关系的物理机制. 关键词：     

GaAs/AlGaAs Fibonacci准周期超晶格带间跃迁的光谱研究

运用光致荧光,光调制反射和光电流谱等方法研究了11级的GaAs/AlGaASFibonacci准周期超晶格的带间跃迁,并用转移矩阵方法计算了Fibonacci准周期超晶格和相应的周期性超晶格的子能级和子能带.理论计算与实验结果符合得很好. 关键词：     

GaAs/AlxGa1-xAs超晶格子带间光跃迁的研究

运用Kronig-Penney模型的新形式,研究了超晶格子带间光跃迁的频率、带宽和跃迁强度,用GaAs/Al_xGa_1-xAs多量子阱材料做了关于红外吸收的实验,理论与实验符合较好。 关键词：     

室温下ZnS-ZnTe应变超晶格的带间跃迁

本文报导了ZnS-ZnTe应变超晶格中的载流子在室温下跃迁复合性质.通过测量室温下光致发光光谱,对载流子在超晶格带间跃迁的过程进行了研究.     

1 eV吸收带边GaInAs/GaNAs超晶格太阳能电池的阱层设计

使用In, N分离的GaInAs/GaNAs超晶格作为有源区是实现高质量1eV带隙 GaInNAs基太阳能电池的重要方案之一. 为在实验上生长出高质量相应吸收带边的超晶格结构, 本文采用计算超晶格电子态常用的Kronig-Penney模型比较了不同阱层材料选择下, 吸收带边为1 eV的GaInAs/GaNAs超晶格相关参数的对应关系以及超晶格应变状态. 结果表明: GaNAs与GaInAs作为超晶格阱层材料在实现1 eV的吸收带边时具有不同的考虑和要求; 在固定1 eV的吸收带边时, GaNAs材料作为阱层可获得较好的超晶格应变补偿, 将有利于生长高质量且充分吸收的太阳能电池有源区. 关键词： GaInAs/GaNAs超晶格 Kronig-Penney模型 太阳能电池     

室温下ZnS－ZnTe应变超晶格的带间跃迁

本文报导了ＺｎＳ－ＺｎＴｅ应变超晶格中的载流子在室温下跃迁复合性质．通过测量室温下光致发光光谱，对载流子在超晶格带间跃迁的过程进行了研究．     

ZnSe—ZnTe应变层超晶格的光吸收研究

在室温下测量了Znse-ZnTe应变层超晶格的光吸收谱,观测到对应于第一轻重空穴跃迁的吸收台阶.根据测量所得的超晶格带隙确定了ZnSe-ZnTe的价带不连续为1.10eV.     

加偏置电场的双曲线量子阱中线性与三阶非线性光学吸收系数的计算

利用紧致密度矩阵近似方法,研究了加偏置电场双曲线量子阱中的线性与三阶非线性光学吸收系数. 得到了该系统中的线性与三阶非线性光学吸收系数的解析表达式.分析了势阱的形状、外加电场的大小以及入射光场的强度对吸收系数的影响规律. 文章以典型的AlxGa1－xAs/ GaAs双曲线量子阱为例作了数值计算.结果表明：随着势阱宽度的增加,系统的吸收系数将减小;随着外加电场的增加,系统的非对称性增加,系统的吸收系数将增加;随着外加光场强度的增加,系统的吸收系数将减小,并且当光强增加到一定值时会出现明显的饱和吸收现象,这一结论为进一步的实验研究提供了相应的理论依据.     

双量子阱中的子带光吸收

由于微制造技术的不断发展,如液相外延(LPE),气相外延(VPE),金属有机化学气相沉积(MOCVD)以及分子束外延技术(MBE)等先进的材料生长技术方法也日趋完善,从而使得各种低维半导体量子器件(如半导体、超晶格、量子阱、量子线和量子点等)制造日趋成熟。由于这些低维半导体量子器件具有很强的非线性光效应,而且随着材料、外形、尺寸等的不同,非线性光效应也有很大的差别,更由于其可能存在的广泛的应用前景,所以近年来,一直是人们研究的重点。近来,由于人们相信,利用GaAs／AlGaAs量子阱有可能制造出一些新型的光学仪器,如光开关、光限幅器、光调制器等,所以,对不同势形的GaAs／AlGaAs量子阱的非线性光学特性一直吸引着人们进行理论和实验的研究。而在最近几年,对双量子阱的研究也成为了人们的研究重点。通过密度矩阵和迭代的方法,得到双量子阱中的第一、第三阶子带光吸收表达式,我们将用一个典型的GaAs／AlGaAs双量子阱代入其中进行数值计算,并进行讨论。我们的计算结果显示,阱的光吸收峰不但与中间的势垒宽度有关,更与入射光强有关。     

Morse势阱中子带间的光吸收

研究了Morse势阱中子带间的光吸收,并且利用密度矩阵算符理论和迭代方法,推导出了线性和三阶非线性子带间的光吸收系数的解析表达式,然后以GaAs/AlGaAsMorse势阱为例进行数值计算。结果表明,线性吸收系数是正的,为总吸收系数作出积极的作用,而三阶非线性吸收为负,抵消了一部分线性吸收,进而得到总的吸收系数;吸收系数随着入射光强度的增大而减小,即出现吸收饱和现象;当势阱参数a增大时,吸收系数增大,即阱宽较窄时,系统吸收的能量较多。若要获得较大的光学吸收系数,就要输入较小的光场强度,并选择适当的势阱参数a和入射光频率。     

一维半导体的光学吸收

研究一维半导体在外电磁场中的光吸收、涉及电子带间的直接跃迁与间接跃迁，考虑了电子－空穴相互作用的激子光吸收，导出一维半导体的光吸收系数公式。     

Transient Intersubband Optical Absorption in Double Quantum Well Structure

The microscopic equations of motion including many-body effects are derived to study the intersubband polarization in the double quantum well structure induced by an ultrafast pumping infrared light. Based on the self-consistent field theory, the transient probe absorption coefficient is calculated. These calculations are beyond the previous steady-state assumption. Transient probe absorption spectra are calculated under different pumping intensity and various pump probe delay.     

Intersubband absorption in strained AlGaN/GaN double quantum wells

The intersubband absorption of the four-energy-level system in strained AlGaN/GaN double quantum wells is calculated by considering the polarization effect and the strain modification on material parameters (e.g., the conduction band offset, the electron effective mass and the static dielectric constant). It is found that the electron wavefunctions mainly locate at the left well and penetrate into the left barrier. The absorption spectrum exhibits multiple peaks contributed by different transitions. The position and height of absorption peaks are not very sensitive to the structural parameters (i.e., composition and thickness) of the central barrier because of the strong built-in electric field. However, the coupling between two wells can be enhanced by strain modulation.     

非对称量子阱中非线性光学吸收系数的计算

非对称量子阱中的非线性光学效应因其潜在的实用价值而引起人们的广泛关注,而量子阱内带间的光学吸收问题对研究远红外光学探测器件具有重要的理论指导意义.以Pschl-Teller势阱为例研究了影响非对称量子阱中的非线性光学吸收系数的因素.考虑到带间的电子弛豫,用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了Pschl-Teller势阱中的线性与三阶非线性光学吸收系数的表达式.因该势阱中有两个可调参数,通过调节系统的参数,发现该系统的非线性光学吸收系数呈规律性的变化.以典型的GaAs/AlGaAs非对称量子阱为例作了数值计算,通过调节系统的参数,数值计算结果表明,入射光强以及系统的非对称性对量子阱的非线性光学吸收系数有较大的影响,从而为实验上研究非对称量子阱的非线性光学效应提供了必要的理论依据.     

Pöschl-Teller势阱中线性与非线性光学吸收系数的计算

非对称性量子阱中的非线性光学效应因其潜在的实用价值而引起了人们的广泛关注,而量子阱内带间的光学吸收问题对研究远红外光学探测器件具有重要的理论指导意义.考虑带间的电子弛豫,用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了Pöschl-Teller 势阱中的线性与三阶非线性光学吸收系数的表达式.通过调节Pöschl-Teller势阱中两个可调参数κ和λ,势阱的形状及其非对称性会随着κ和λ的取值不同而明显不同,从而其线性与非线性光学吸收系数的大小也会随势阱参数κ、λ和入射光强的变化而呈规律性的变化,并且当入射光强增强到一定程度会出现较强的饱和吸收现象.     

Intersubband resonant enhancement of the nonlinear optical properties in asymmetric (CdS/ZnSe) based quantum wells

In this work, the linear and nonlinear optical properties are studied theoretically in asymmetric (CdS/ZnSe/BeTe)/(ZnSe/BeTe) quantum wells. The electronic states are calculated using the envelope wave function approximation and the intersubband transition energies are studied as a function of CdS and ZnSe well thicknesses as well as doping concentration. The optimum parameters carrying out the transition energy 0.8 eV (1.55 μm wavelength) are given. Results are presented for the linear, the third order nonlinear optical absorption and the refractive index changes in the studied heterostructure. Results show that the changes in the linear and the third order nonlinear optical absorption as well as refractive index change are as important as the temperature is high, the nonlinear terms must be taken into consideration especially near the resonance.     

不同激光脉冲宽度下甲苯的光学非线性特性的研究

在不同激光脉冲激发下,用Z 扫描法测量了甲苯的三阶光学非线性,发现其非线性折射率随着脉冲宽度增加而增大（从150 fs时的3.7×10－16 cm2/W到4 ns时的2.6×10－14 cm2/W）.在波长532 nm、光强4.73×1014 W/m2 和21 ps的脉冲作用下,甲苯溶液呈现反饱和吸收现象.结果表明,该吸收效应主要来自于导致该分子中苯环结构π－π电子跃迁的双光子吸收的贡献.