半导体光学18量子线教学教材.ppt

量子线 量子线中激子发光频率相对量子阱红移. 三、量子点(三维球,介电函数相同) 1．三个区域 ①区域Ⅰ： 激子质心量子化, e与h相对运动 不受影响. ●质心量子化能量 三维情况下, 激子质心量子化后,动能变为 其中 (比较一维无限深势阱 ②区域Ⅱ： 和 为激子中电子和空穴绕共同质 心运动的轨道半径. ●施主激子模型：空穴局域在量子点中心. 原因: △球半径分布 △光子与声子耦合比体材料强. △杂质、表面态、界面态影响. 减小,激子吸收频率兰移. 振子强度f用垂直线高度表示. 3.发光谱 相对吸收谱红移.源于：强发射声子过程；载流子向缺陷态,表面态中驰豫. 14．8禁带之上.临界点间跃迁 ①临界点 CB和VB的极大值、极小值或 鞍点. E极小; 中一个正,两个负,鞍点; 中一个负,两个正,鞍点; E极大. 临界点一般位于k空间高对称方向. ②DOS联合态密度 介电函数 吸收系数 其中 偶极跃迁几率. ③跃迁 即CB和VB平行, 那么在 附近较小 子能量相同(忽略e和h间库仑作用). 区域内,跃迁产生光 单个临界点不直接对应联合态密度，介电函数实部或虚部曲线的峰值,而是这些峰的一个边缘. 15 束缚激子 局域激子 缺陷态的光学性质 15.1 BEC 1.束缚能 ●束缚激子能量低于自由激子 ●BEC束缚能定义为从最低自由激子态 到复合物能级之间的距离. ●束缚能还与杂质的化学成分以及周围环境有关. 2.发光谱 ● BEC不能平动,故发光谱和吸收谱中都对应极狭窄的缝,较强的发射强度（即BEC中激子的振子强度很大）.比较自由激子FE,动能范围较大,谱线较宽. ●声子翼：BEC跃迁过程吸收或发射声子. ●峰值对应无声子过程—零声子线. ●低频端,BEC发射声子,低温情况下辐射强度较大. ●高频端,BEC中激子复合发射光子过程中吸收声子. ●温度升高, 高频端,辐射强度增大.激子峰强度减弱,源于激子从BEC中热分解, 相应晶格温度 ：20k～70k.在此温度 之下,辐射谱的半宽度正比于 或 ●高激发情况下,中性受主吸收光子，发射声子过程： 出现在吸收谱零声子线的高能端.吸 收声子， 出现在吸收谱零声子线的低 能端. 3.双电子跃迁过程