关键词： .low threshold   dependencies   bias current   ridge waveguide   threshold current   GaInNAs   wide temperature range   Uncooled Gb operation   double quantum   constant modulation  

摘要： Ridge waveguide 1.3 mu m GaInNAs lasers were fabricated from high quality double quantum well material grown by molecular beam epitaxy. Short cavity ( 250 mu m) lasers have low threshold currents and small temperature dependencies of threshold current and slope efficiency, with a characteristic temperature of the threshold current as high as 200 K. The temperature stability allows for uncooled 2.5 Gb/s operation up to temperatures as high as 110 degrees C with a constant modulation voltage and only the bias current adjusted for constant average output power. Under these conditions, an extinction ratio larger than 6 dB and a spectral rms-width smaller than 2 nm are obtained. (c) 2006 Optical Society of America

关键词： 自旋弛豫   半导体   体材料   量子阱   量子线   量子点  

摘要： 本文对半导体中的自旋弛豫过程给出一个简要的回顾,介绍了半导体材料从体材料到量子阱、量子线、量子点不同维数的结构中各种自旋弛豫过程,主要关注了自旋去相位和相干控制。对于不同材料中的各种弛豫机制,关注的重点在于如何能够在实验上以一种可以控制的方式来改变可调参数从而达到控制自旋弛豫过程。这些参数主要有电场、磁场、温度、应变、有效g因子等等。本文的组织上,首先介绍研究前景,第1部分简要介绍了自旋弛豫的四种机制。第2部分按照维数的不同将半导体中自旋弛豫分为3个部分:体材料、量子阱、量子线、量子点,在每一部分中又基本上按照电子、空穴、激子的顺序进行了简要的总结:对于不同的载流子,考虑了自旋弛豫对可调参数的依赖关系。这些结果要么试图解释了已有的实验结果,要么从理论上给出预言从而给实验指明了方向,为室温下可以使用的自旋电子学器件设计提供了依据,为固态量子计算和量子信息处理铺平了道路。最后简单地给出展望。

关键词： Keldysh-Green function   optical pumping   quantum dot   electron transport   dynamical localization  

摘要： Using the Keldysh-Green function,we present a theoretical study on the electron transport properties of two coupled quantum dots under optical pumping. Plateaus in the I-V curve and resonant peaks in the transmission coefficient occur and can be explained by the local electron density of states in the quantum dots. The effects of the optical pumping frequency and intensity on the transport properties of the system are also discussed. The electron dynamical localization phenomenon occurs when the optical pumping frequency is equal to the discrete hole energy level. This result can be used to realize optical control switches.

关键词： 半导体材料   砷化镓   外延生长   量子阱   量子点  

摘要： 本论文“GaAs基多量子阱和自组织量子点材料的MBE优化生长及其特性的研究”的内容包括：MBE系统原理与外延材料的表征方法、多量子阱材料的生长与结构特性研究、AlxGa1-xAs/GaAs多量子阱材料的光谱和非线性光学性质研究、In(Al)As量子点材料的自组织生长与拉曼散射研究共4个主要部分。本论文主要研究成果如下：\n 1.在固态源MBE生长AlGaAs/GaAs和InP/InP高迁移率外延材料的研究中，解决了含磷材料生长的兼容性问题。采取合理的工艺方法和生长条件的改进，有效改善了磷化物生长后系统的真空度，并获得了极高迁移率的高质量二维电子气材料，成功实现了一个固体磷源MBE系统中高质量含磷和无磷材料的交替生长。\n 2.利用传输矩阵理论计算了不同周期AlAs/GaAsDBR结构的反射率谱和光强分布。在理论计算的指导下，通过MBE外延生长的工艺优化，获得了最大反射率达99.5％，中心波长和带宽与理论值非常接近的高质量AlAs/GaAsDBR材料。\n 3.通过MBE交替生长不同半导体超薄周期结构的控制技术，获得了晶格完整性好、周期厚度均匀、界面质量良好的AlGaAs/GaAs多量子阱超晶格材料。利用反射式Z-scan方法在带隙之上的共振条件下研究了不同多量子阱样品的非线性光学效应，并对导致多量子阱材料非线性吸收的可能物理机制进行了讨论。\n 4.

关键词： 太阳能电池   水热法   CdS纳米粒子  

摘要： 太阳能电池具有清洁无污染，能量取之不尽、用之不竭的特点，成为人们研究的热点。本文综合阐述了太阳能电池的发展历史，太阳能电池的材料、结构，发展状况及存在的问题等，在结合上述阐述的基础上，提出了用量子尺寸的CdS敏化TiO2太阳能电池的设想。\n TiO2是一种廉价、安全、应用范围广的太阳能电池用材料，但是由于其禁带宽度较大(3.2ev)，使其只能吸收太阳光中的紫外部分，导致其转化效率较低，因此要对其进行敏化，提高其转化效率，达到实用化的目的。CdS的禁带宽度只有2.

关键词： 电子输运   介观体系   磁效应  

摘要： 采用模匹配方法,研究了非均匀磁场下开放的四端量子波导中的电子输运性质.结果表明,从一端入射的电子可以透射到两个与之垂直的输出端和一个与之平行的输出端.在没有外加磁场的情况下,两个垂直输出端的输运概率是相同的,但垂直端与水平端的输运概率不同;在外加磁场下,由于磁边缘态效应,两个垂直输出端的输运概率也有着相当大的差别.通过施加不同的磁场,我们能获得丰富的电子输运结构,如台阶,宽谷,尖峰等;通过调节磁场的大小和比例以及结构参数可控制该量子结构在各输出端的输运概率.

关键词： 超低压   选择区域生长   渐变掩蔽图形  

摘要： 采用超低压(22mbar)选择区域生长(Selective Area Growth,SAG)金属有机化学汽相沉积(Metal-organic ChemicalVapor Deposition,MOCVD)技术成功制备了高质量InGaAsP/InGaAsP多量子阱(Multiple Quantum Well,MQW)材料.在较小的掩蔽宽度变化范围内(15—30μm),得到了46nm的光荧光(Photoluminescence,PL)波长偏移量,PL半高宽(Full-Width-at-Half-Maximum,FWHM)小于30meV.为了保证选择区域内的MQWs材料的均匀性,我们采用了新型的渐变掩蔽图形,并且运用这种新型渐变掩蔽图形,研究了渐变区域的过渡效应对材料生长的影响.我们还观察到,渐变区域的能量偏调量随着掩蔽图形宽度与渐变区域长度比值的增大而出现饱和现象.

关键词： 半导体量子点   荧光材料   照明光源  

摘要： 半导体量子点作为一种最新型的荧光材料,与传统的荧光材料相比具有多种优势。由于量子局域效应,单一种类的量子点材料就能够通过改变其尺寸来产生不同颜色的单色光。本文简要描述了量子点材料的发光特性及其在照明光源器件中的应用前景。文中给出了CdSe量子点材料的制备方法和其发光特性,探讨了如何将不同尺寸的CdSe量子点复合在一起来获得多色照明器件。

关键词： 光电子学与激光技术   量子点   拉曼散射   声子   互混效应  

摘要： 对分子束外延(MBE)自组织生长的InAlAs量子点材料进行了拉曼散射实验。结合原子力显微镜(AFM)对量子点形貌观察的结果,分析了InAlAs量子点生长过程中尺寸、密度和均匀性的改变,并研究了三维岛的结构对拉曼谱线的影响。对InAlAs淀积厚度不同样品的拉曼谱分析表明,岛状结构的尺寸横纵比与类GaAs LO模和类AlAs LO模的半高全宽有密切关系。不同偏振下的拉曼实验证实了该结构中的光学声子在Z(X,X)(?)偏振条件下为非拉曼活性。

关键词： InAlAs/InGaAs单量子阱   SdH振荡   二维电子气   磁致子带间散射  

摘要： 研究了双子带占据的In_(0·52)Al_(0·48)As/In_(0·53)Ga_(0·47)As单量子阱中磁电阻的Shubnikov-de Haas(SdH)振荡效应和霍耳效应,获得了不同子带电子的浓度、迁移率、有效质量和能级位置.低磁感应强度(B<1·5T)下由迁移率谱和多载流子拟合相结合的方法得到的各子带电子浓度与通过SdH振荡得到的结果一致.在d2ρ/dB2-1/B的快速傅里叶变换谱中,观察到除了通常强烈依赖温度的对应于各子带的频率f1和f2以及f1的倍频(2f1)外,还观察到对温度不敏感的频率f1-f2.这是由于量子阱中不同子带的电子具有相近的有效质量,两个子带之间发生了强烈的磁致子带间散射.