极性晶体中的激子在磁场中的性质

本文采用Haga研究极化子、顾世洧研究激子时采用的方法讨论极性晶体中的激子在磁场中的性质.在忽略激子于反冲效应中发射的不同波矢的虚声子之间的相互作用的近似下,导出了激子的自陷能、电子-空穴有效作用势以及激子-声子- 磁场三者之间的耦合能.我们发现激子的自陷能与晶体的电子-空穴质量比有关,但是对于任意电子-空穴质量比,激子都是自陷的.我们还发现,由于晶格振动对激子运动的影响,使得激子在磁场中的抗磁性能移(diamagnetic shift)有所减弱.我们采用变分法对处于磁场中的激子-声子系统的基态能量进行了计算,并与Behnke的工作进行了比较.结果表明:在α<2的情况下,即使采用零级近似的有效势,已经能得到令人满意的结果.     

晶格热振动对极性半导体膜中电子—表面声子强耦合极化子自陷能的影响

采用Huybrechts线性组合算符和变分法,讨论了晶格热振劝对极性半导体膜中电子－表面光学（SO）声子强耦合和电子－体纵光学（LO）声子弱耦合体系的影响,得到了极化子自陷能随膜厚和温度变化的规律,对CdF2半导体膜进行了数值计算,结果表明,CdF2极性半导体膜中光学声子和体纵光学声子对极化子自陷能的贡献分别在薄膜和宽膜情况下起主导作用。并且发现CdF2半导体膜小的中不同支声子与电子相互作用对极化子自陷能的贡献,以及极化子的总自陷能都将随温度的升高而减小,这表明晶格热振动将削弱电子－声子耦合。     

ZnCdSe/ZnSe单量子阱中的双激子发光谱

在分子束外延生长的ＺｎＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ单量子阱结构中,观察到了双激子发光谱．采用不同宽度的量子阱,得出了双激子束缚能与量子阱宽度的依赖关系．研究了双激子发光谱与激发光波长和激发功率的关系．发现在阱内激发的条件下,自由激子更容易由于相互作用而形成双激子,在～１ｍＷ／ｃｍ２的激发功率密度下即可观察到明显的双激子发光．     

在CdSxSe1—x半导体微晶中激子弛豫过程的动力学研究

运用速率方程和非相干光时延四波混频对ＣｄＳｘＳｅ１－ｘ半导体量子限域玻璃中激子的动力学过程研究表明：由激子复合速率决定的三阶光学非线性时间仅２．５皮秒，而表面陷阱俘获电子一空穴对所需时间长达几百皮秒。     

半导体极性膜中束缚磁极化子的自陷能

采用线性组合算符法和幺正变换方法,研究极性晶体膜中束缚磁极化子的自陷能随膜厚d的变化关系。得出束缚磁极化子的自陷能由两部分组成：第一部分是由于电子—体LO声子相互作用所引起的（ ）极化子效应;第二部分则是电子－SO声子相互作用引起的。后者又包含两部分,分别是电子与极性膜中两支表面声子相互作用的贡献（ ）。通过对KCl半导体膜的数值计算表明, 和磁极化子的振动频率 随膜厚d的增加而减少;当膜厚大于5nm时,总自陷能 趋于一稳定值。另外,由于稳恒磁场的存在,使磁极化子的自陷能增大,这主要是由于稳恒磁场的存在,使电子—声子间的相互作用增强,极化子效应增大而引起的。     

晶格热振动对磁场中半无限极性晶体内表面磁极化子自陷能的影响

采用Huybrechts的线性组合算符法和变分法 ,研究了晶格热振动对磁场中半无限极性晶体内电子与表面光学 (SO)声子强耦合、与体纵光学 (LO)声子弱耦合体系的影响 ,得到了作为距离晶体表面的深度、磁场和温度函数的表面磁极化子的自陷能 .对AgCl晶体进行了数值计算 ,结果表明 ,不同支声子与电子相互作用对表面磁极化子自陷能的贡献以及它们随距离晶体表面的深度、磁场和温度变化的情况大不相同 .     

磁场中极性晶体膜内电子—表面声子强耦合对磁极化子自陷能的影响

本文采用线性组合算符法和变分法,研究了磁场中极性晶体膜内电子与表面光学声子强耦合、与体纵光学声子弱耦合系统的基态能量,得到了磁极化子自陷能随膜厚和磁场强度变化的规律,计算了不同支声子与电子相互作用对磁极化子自陷能的贡献以及随磁场的变化。     

晶格热振动对极性半导体膜中电子-表面声子强耦合极化子自陷能的影响

采用Huybrechts线性组合算符和变分法,讨论了晶格热振动对极性半导体膜中电子-表面光学(SO)声子强耦合和电子-体纵光学(LO)声子弱耦合体系的影响,得到了极化子自陷能随膜厚和温度变化的规律,对CdF2半导体膜进行了数值计算,结果表明,CdF2极性半导体膜中表面光学声子和体纵光学声子对极化子自陷能的贡献分别在薄膜和宽膜情况下起主导作用.并且发现CdF2半导体膜中的不同支声子与电子相互作用对极化子自陷能的贡献,以及极化子的总自陷能都将随温度的升高而减小,这表明晶格热振动将削弱电子-声子耦合.     

晶格热振动对极性半导体膜中电子-表面声子强耦合极化子自陷能的影响

采用 Huybrechts线性组合算符和变分法 ,讨论了晶格热振动对极性半导体膜中电子 -表面光学 (SO)声子强耦合和电子 -体纵光学 (L O)声子弱耦合体系的影响 ,得到了极化子自陷能随膜厚和温度变化的规律 ,对 Cd F2半导体膜进行了数值计算 ,结果表明 ,Cd F2 极性半导体膜中表面光学声子和体纵光学声子对极化子自陷能的贡献分别在薄膜和宽膜情况下起主导作用 .并且发现 Cd F2 半导体膜中的不同支声子与电子相互作用对极化子自陷能的贡献 ,以及极化子的总自陷能都将随温度的升高而减小 ,这表明晶格热振动将削弱电子 -声子耦合     

GaN基量子阱激子结合能和激子光跃迁强度

采用变分法,计算了GaN基量子阱中激子结合能和激子光跃选强度。计算结果表明,GaN基量子阱中激子结合能为10－55meV,大于体材料中激子结合能,并随着阱宽减小而增加,在临界阱宽处达到最大。结间带阶同样对激子结合能有着较大的影响,更大带阶对应更大的结合能。同时量子限制效应增加了电子空穴波函数空间重叠,因此加强了激子光跃迁振子强度,导致GaN/AlN量子阱中激子光吸收明显强于体材料中激子光吸收。     

表面光学声子对激子“死层”的影响

自1957年Pekan预言了固体中激子吸收峰附近存在附加光以来,激子共振线附近的空间色散以及其它光学现象(如光反射、吸收、衍射、发光),一直吸引着人们的注意。为了解释激子吸收峰附近的反射和传播光谱,Hopfield等提出了激子“死层”(EFSL无激子层)的概念。以前,人们在研究“死层”问题时,都没有考虑体纵光学声子和表面光学声     

三元混晶膜的表面激子极化激元

运用麦克斯韦方程组和波恩-黄昆(Born-Huang)近似,对几种典型膜材料的三元混晶(TMC)膜中的表面激子极化激元进行了研究和数值计算。结果表明:TMC膜中存在两支激子极化激元表面模,与二元材料定性类似,但定量明显不同;TMC膜两支表面模频率和分裂能均随组分非线性变化;非线性程度与混晶膜厚(或频率)有关,在某些膜厚(或频率)下,可呈现非单调性。     

表面电场导致InGaAs/GaAs量子阱子带跃迁选择定则的改变

本文报道用MOCVD方法制作高质量的InGaAs／GaAs应变量子阱材料．单量子阱样品在室温光伏谱中出现清晰的11H、12H、21H和22H激子吸收峰．首次用室温光伏方法研究表面自建电场导致InGaAs／GaAs量子阱中子带间跃迁选择定则的改变．     

半导体量子阱中的激子束缚能

本文讨论了半导体量子阱内激子束缚能的计算方法，并推导出了在外电场作用下量子阱中激子束缚能的计算公式。本文推导出的理论结果可用于计算一般半导体材料量子阱内的激子束缚能。     

双单量子阱材料的调制光谱研究

本文采用光调制光谱方法测量了GaAs/Ga_(1-x)Al_xAs双单量子阱材料的光调制反射光谱(PR),同时观察到了二个单量子阱中的带间激子跃迁,采用电场调制线形可以拟合出激子跃迁的能量,与简单的有限方势阱模型的计算结果符合。并且由调制反射光谱中的Franz-Keldysh振荡,计算得到材料表面内建电场约为29.3kV/cm。     

平行传输自陷光束的相互作用特性

研究了非相干情况下两个平行传输的自陷光束的相互作用.给出了CNLS方程所对应的拉格朗日中的非线性耦合项的解析表达,由此出发详细分析两自陷光束之间的相互作用特性.给出了由相互作用而形成稳定束缚态的判据,揭示了相互作用对两光束相位的影响,并由此解释了在相干情况下理论与实验的矛盾.分析结果表明,相互作用对自陷光束的振幅和光束宽度没有影响;势函数描述表明,在稳定情况下,它们以两自陷光束间隔的中心点为中心持续振荡,且振荡的幅度取决于两个孤子的初始间隔.     

层状半导体材料GaSe光学性质的研究

研究了层状半导体材料GaSe在强激光激发下基本吸收边和激子的光学非线性,确认激子-激子散射过程及激子屏蔽是引起这种非线性的主要机制。     

三维半导体GaAs量子阱微腔中的腔极化激元

半导体微腔中腔模和激子模耦合形成腔极化激元,三维微腔中由于横向限定腔模和激子模形成离散化的本征模式.本文计算了远离截止近似下,三维半导体微腔中空腔腔模的能量与微腔半径的关系;及腔模和激子模耦合后,三维半导体柱型微腔中具有相同角量子数和径向量子数的两个低阶腔模、重空穴激子模、轻空穴激子模耦合形成的腔极化激元能量随微腔半径变化的情况.结果表明随着微腔半径的减小腔模能量蓝移,腔模与相应的重空穴激子模、轻空穴激子模耦合形成的腔极化激元的三支随着微腔半径的减小存在明显的反交叉行为.随着微腔半径的变化,极化激元的三支所体现的模     

半导体量子点的生长机理及特性

阐述了半导体量子点自组织生长方法的基本原理,并介绍了半导体量子点的一些特性,如激子束缚能、载流子动力学、排列规则和光学性质。     

极性晶体膜中电子—表面声子强耦合极化子的自陷能

采用Ｈｕｙｂｒｅｃｈｔｓ线性组合算符和变分法相结合的方法,研究了极性晶体膜内电子与体纵光学声子弱耦合、与表面光学声子强耦合系统的基态能量,得到了作为膜厚和耦合常数函数的极化子的自陷能,对ＫＣｌ晶体进行了数值计算,结果表明,不同支声子与电子相互作用对极化子自陷能的贡献大不相同