非对称耦合量子阱的二次谐波产生与量子阱参数关系研究

采用反射式二次谐波产生 (SHG)方法对非对称Ⅱ Ⅵ族耦合量子阱Zn1 -xCdxSe ZnSe的非线性光学特性进行了研究。非中心对称性和阱间耦合效应在很大程度上增强了材料的非线性效应。发现在入射光和反射光均为p偏振 ,以及入射光和反射光分别为s偏振和p偏振两种情况下 ,SHG信号都随Cd含量x的增大而减小。与ZnSe基体材料相比 ,非对称耦合量子阱 (ACQW)在可见光波段的SHG信号增强一个量级以上。同时发现SHG信号随入射光偏振角的变化而周期性地变化。     

在ZnO/Si衬底上ZnCdSe/ZnSe多量子阱的生长与光学特性

在经NH3等离子体氮化的Si(100)衬底上。用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)的方法生长了ZnO缓冲层，经X射线衍射(XRD)测量，得到了单一取向的ZnO(0002)膜。在此ZnO缓冲层上利用低压金属有机化学气相淀积(LP-MOCVD)方法生长了较高质量的ZnCdSe／ZnSe量子阱。通过不同阱宽的ZnCdSe／ZnSe量子阱生长和测量，得到了多级共振拉曼峰。从发光谱中可见，在1520nm附近有很强的发光，而在未覆盖ZnO的Si衬底上直接生长的ZnCdSe／ZnSe量子阱结构，其光致发光(PL)谱未见发光。可见，在氮化的Si衬底上覆盖ZnO膜生长的ZnCdSe/ZnSe量子阱质量较好。是一种在Si衬底上生长Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料的有效方法。     

多量子阱的声子喇曼散射理论

<正> 近年来多量子阱的声子喇曼散射,在实验方面已有许多富有成果的工作。为了提供系统的理论基础,推动实验的进一步深入,我们系统地研究了多量子阱喇曼散射的微观理论。本文将介绍理论的部分内容,侧重说明理论基础和讨论区别于体材料最具特色的一些结果。 在微观理论中,最便于表征喇曼散射的是喇曼张量(以下具体讨论Stokes散射):     

ZnSe/ZnCdSe多量子阱激子光学非线性

本文采用泵浦－探测技术研究了ＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ多量子阱室温激子饱和吸收，并根据Ｋ－Ｋ关系计算得到５２１．６ｎｍ至５４４ｎｍ的光学非线性折射率的变化．观测到由折射率变化引起的ＺｎＳｅ／ＣｄＺｎＳｅ多量子阱光双稳器件的室温激子光双稳．根据ＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ多量子阱的激子吸收谱及激子的非线性理论，归结其主要非线性机制为激子态的相空间填充和激子带展宽．     

多量子阱中激子作为中间态的喇曼散射微观理论

<正> 鉴于准二维激子在半导体多量子阱的光学过程中所起的决定性的作用,可以预期,在共振喇曼散射中,激子应是主要的中间态。但由于多量子阱电子结构、激子、声子的研究只是在近几年才有比较深入的理解,迄今尚无系统的喇曼散射的微观理论。本文将给出二维各向同性近似和电偶极近似下的多量子阱喇曼散射微观理论。     

静压下（CdSe）_m／（ZnSe）_n－ZnSe超短周期超晶格量子阱的共振喇曼散射研究

在静压和液氮温度下观察到（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中重空穴激子的复合发光和多达４阶的类ＺｎＳｅＬＯ多声子喇曼散射，并观察到厚ＺｎＳｅ势垒层的带边发光和限制在厚势垒层中的类ＺｎＳｅＬＯ声子散射．结果表明，加压后（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中的类ＺｎＳｅ的１ＬＯ和２ＬＯ声子模频率分别以３．７６和７．１１ｃｍ－１／ＧＰａ的速率向高频方向移动，超晶格阱层光致发光峰的压力系数为５９．８ｍｅＶ／ＧＰａ．与（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格共振时的类ＺｎＳｅ１ＬＯ声子模频率比与ＺｎＳｅ势垒层共振时的类ＺｎＳｅ１ＬＯ声子模频率低２．０ｃｍ－１，反映了（ＣｄＳｅ）ｍ／（ＺｎＳｅ）ｎ短周期超晶格中ＬＯ声子的限制效应     

非对称GaAs／Al0.3Ga0.7As双量子阱的光学特性和光学非线性

报道用光调制反射谱和光致发光方法对非对称的GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7)As耦合双量子阱研究的实验结果。在300K和77K下测量了光调制反射谱,对实验结果的线形拟合确认了在双量子阱中分别对应子能级11H、11L、13H、22H等的跃迁,并与理论计算结果作了比较。以氩离子激光器488nm激发测量了双量子阱中基态(n=1)荧光峰强度随激发光密度的变化,研究了其非线性效应。用632.8nm激光在弱激发下测量了3.8～300K范围内相应荧光峰随温度的变化,对实验结果作了分析讨论。     

锗硅非对称耦合量子阱相位调制器特性的研究

为了研究和论证锗硅材料体系在器件的工艺制备和理论性能上的优势,拓展锗硅量子阱结构的应用范围,采用数值仿真结合实际器件制备的方法,进行了理论分析和实验验证,设计了一种基于Ge/SiGe非对称耦合量子阱材料的光学相位调制器,并在实验测试中验证了该理论的正确性。结果表明,当电场超过40 kV/cm时,该材料在1450 nm波长处可以达到最高0.01的电致折射率变化;经测试发现,实际制备的器件在1.5 V的反向偏置电压下,实现了1530 nm波长处2.4×10^-3的电致折射率变化,对应的V_πL_π=0.048 V·cm,在同类型锗硅光调制器中达到了先进水平。该研究为硅基集成光调制器的进一步发展开辟了新的方向。     

非对称量子阱中线性和三阶非线性光吸收系数的研究

主要研究了一个特殊非对称量子阱中的线性和三阶非线性光吸收系数。首先利用量子力学中的密度矩阵算符理论和迭代方法导出了线性和三阶非线性光吸收系数的表达式，然后以典型的非对称量子阱GaAs／AIGaAs材料为例作了数值计算。数值结果表明，入射光强以及系统的非对称性对总的光吸收系数有比较大的影响，从而为实验研究提供理论依据。     

GaAs/AlGaAs 非对称耦合双量子阱界面混合效应光荧光谱研究

用分子束外延系统生 长了GaAs/AlGaAs非对称耦合双量子阱(ACDQW),用组合注入的方法,在同一块衬底上获得了不 同注入离子和不同注入剂量的耦合量子阱单元,没有经过快速热退火过程,在常温下测量了不 同单元的显微光荧光谱,发现子带间跃迁能量最大变化范围接近100meV,组合注入所导致的能 量移动要大于单独注入导致的能量移动.     

Growth and characterization of digital alloy quantum wells of CdSe/ZnSe

We report a study of digital alloy quantum wells of CdSe/ZnSe grown by migration enhanced epitaxy. The quantum well regions consist of various numbers of periods of one monolayer of CdSe and three monolayers of ZnSe, and the barriers are ZnSe. It will be shown that the optical properties of such quantum wells are greatly affected by the structural quality of the digital alloy. Both structural and optical properties will be discussed. Such digital alloy quantum wells are shown to have excellent room temperature optical characteristics.     

Excitonic properties of Zn1−xCdxSe/ZnSe quantum well structures grown by metalorganic vapor phase epitaxy

This paper presents optical characteristics of Zn_0.82Cd_0.18Se/ZnSe single quantum well (SQW) structures grown by a low-pressure metalorganic vapor-phase epitaxy. The excitonic optical absorption and emission properties are studied by electroreflectance, photocurrent, and photoluminescence (PL) spectrum measurements under controlled high electric fields. The PL spectrum shows a considerable red shift (up to 20 meV) against the ground state of the heavy-hole exciton in the SQW, and is quite iN_Sensitive to the applied high electric field (>10⁴V/cm). The results have indicated that the exciton responsible for the photon emission process (spontaneous/stimulated) is different from the ground state of the heavy-hole exciton, which is responsible for the photon absorption process.     

基于连续变量的经典-量子信息共信道同传系统拉曼散射影响分析

经典-量子共信道同传是量子保密通信关键应用技术之一,其能够解决当前量子信息与经典信息需不同光纤分别传输的难点问题,可显著降低应用成本。本文针对基于波分复用技术的连续变量量子密钥与经典信息同传的方案,定量分析了系统拉曼散射噪声特性,在前向和后向两种不同经典信息传输模式下,仿真对比研究了拉曼散射噪声对系统安全密钥率的影响。结果表明：经典信息采用前向传输模式时系统安全密钥率明显大于后向传输模式;在固定信道输入功率时,短距离通信时拉曼散射噪声对安全密钥率的影响较小,随距离的增长,拉曼噪声影响不可忽略;在固定通信距离时,在一定数值范围内的额外噪声对系统的安全密钥率影响较小,在L=50km时,此数值为0.07N0 。     

InGaN/GaN岛形量子阱样品透射电镜制样与表征方法

本文研究了氮化物半导体三维岛形结构的透射电镜制样技术,减小了样品在制样过程中的结构损伤,并对In Ga N/Ga N量子阱进行了结构、成分和发光特性的表征。通过对三维Ga N小岛非极性小面微观结构的分析,确定了侧壁小面皆为半极性面,说明小面生长的In Ga N/Ga N量子阱受到较小的极化效应影响。该岛形量子阱的结构特征,有效地增强了量子阱的发光效率,同时由于不同小面的存在,实现了同一小岛的多波长白光发射。     

In-situ monitoring, structural, and optical properties of ultrathin GaSb/GaAs quantum wells grown by OMVPE

We present a study of the growth of strained ultrathin GaSb quantum well (QW) layers in a GaAs host crystal by organometallic vapor phase epitaxy (OMVPE). We report surface anisotropy features observed by reflectance difference spectroscopy (RDS) during exposure of the GaAs (001) surface to trimethylantimony (TMSb) and during subsequent growth interruption. We demonstrate the formation of a floating layer of Sb during growth of GaAs over GaSb quantum well layers. The periodic nature of the RDS signal during growth of multiple quantum well (MQW) structures allows us to construct time-resolved RDS spectra, detailing the evolution of the surface anisotropy. We show how x-ray diffraction (XRD) data may be used to determine the graded compositional profile resulting from Sb segregation at the GaAs/GaSb interface. Photoluminescence (PL) spectra at 2 K from MQW structures exhibit two peaks below the GaAs bandgap. The lower-energy peak, which we attribute to a type-II transition at the GaSb/GaAs interface, shifts logarithmically with excitation power density. The higher energy peak shows no shift with excitation power, and is attributed to a transition occurring within the graded barrier layers.     

Effects of distance between wells on band structure and characteristics of InGaAs/InGaAsP strain-compensated multiple quantum well lasers

In terms of the multi-well energy representation technique, the effects of the distance between wells on the valence band structure and characteristics are analyzed for InGaAs/InGaAsP strain-compensated multiple quantum well lasers with zero net strain. The computed result shows that a coupling effect exists between the wells, causes an energy split, and affects the properties of the laser, such as the density of states, optical gain, differential gain, threshold wavelength, threshold carrier density and threshold current density. We find that when the distance between wells equals twice the thickness of the well, the effect of the distance between wells on the characteristics of the laser becomes weak. Therefore, for the practical design of lasers, it is reasonable to take the thickness of the barrier to be twice that of the well.     

MO-PPV/ZnSe量子点复合材料的制备及光致发光特性研究

采用水相法制备了颗粒尺寸为3.75nm的硒化锌(ZnSe)量子点,采用表面活性剂将ZnSe量子点转移到有机相聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔(MO-PPV)中,获得了MO-PPV/ZnSe复合材料。通过对MO-PPV和ZnSe量子点的吸收光谱(ABS)和光致发光(PL)光谱的研究发现,随着ZnSe量子点掺杂浓度的提高,复合材料的发光强度明显增强,发光峰位置出现了蓝移。当ZnSe∶MO-PPV的质量比为1∶0.181时,发光峰位置蓝移10nm。结果表明,MO-PPV与ZnSe量子点之间存在着能量传递,这是导致MO-PPV/ZnSe量子点复合材料具有PL增强的重要原因。