太赫茲場作用下低維半導(dǎo)體光學(xué)特性研究.pdf

1、太赫茲場作用下的低維半導(dǎo)體的帶間和子帶間的相干動(dòng)力學(xué)過程是當(dāng)前理論和實(shí)驗(yàn)研究的熱點(diǎn)。在太赫茲場作用下，低維半導(dǎo)體器件表現(xiàn)出許多有趣的物理現(xiàn)象。本學(xué)位論文用密度矩陣?yán)碚撗芯苛颂掌潏鲎饔孟铝孔于宓膸чg和子帶間光學(xué)特性；研究了超晶格半導(dǎo)體在太赫茲場作用下的光吸收譜及帶間動(dòng)力學(xué)過程。研究結(jié)果對深入理解外場作用下低維半導(dǎo)體中載流子相干動(dòng)力學(xué)過程以及光吸收譜特性具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值。本論文主要內(nèi)容和結(jié)論包括： 1、用密度矩陣?yán)碚撗芯苛颂掌?/p>

2、場作用下量子阱的光吸收譜。當(dāng)量子阱受到太赫茲場作用時(shí)，激子峰出現(xiàn)分裂，光吸收譜上出現(xiàn)多個(gè)復(fù)制峰。復(fù)制峰的強(qiáng)度和位置主要由太赫茲的強(qiáng)度和頻率決定，它們與實(shí)驗(yàn)光譜中的邊帶相對應(yīng)。研究結(jié)果表明，這些復(fù)制峰主要是由太赫茲場和局域激子作用的非線性效應(yīng)產(chǎn)生的。增加量子阱寬度，激子峰降低并向低能端漂移。另外，增加載流子密度能抑制激子峰。 2、推導(dǎo)了外加光場作用下的量子阱子帶躍遷時(shí)載流子運(yùn)動(dòng)方程；分別研究了GaAs/AlGaAs和InAs/Al

3、Sb量子阱中多體效應(yīng)對子帶躍遷的影響；研究了不同阱寬對子帶躍遷光吸收的影響。研究表明，量子阱子帶躍遷的光吸收譜主要是兩種集體激發(fā)效應(yīng)—費(fèi)米邊奇性(FES)和子帶間等離子體激元(ISP)競爭的結(jié)果；隨著阱寬減小，F(xiàn)ES逐漸占主導(dǎo)作用，光吸收譜主要表現(xiàn)為FES的特性。 3、基于激子基，研究了直流電場和太赫茲場作用下半導(dǎo)體超晶格的光吸收譜和帶間動(dòng)力學(xué)過程。計(jì)算結(jié)果表明，在太赫茲場作用下，超晶格光吸收譜出現(xiàn)衛(wèi)星峰結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)是由太赫茲