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外电场作用下圆盘形量子点中类氢杂质的光学性质的研究

作　者: 韦瑞豪
导　师: 解文方
学　校: 广州大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 量子点束缚能杂质振子强度光吸收折射率
分类号: O471.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在过去的几十年里，低维半导体材料的制作取得了极大的进步，这使得制作二维量子阱，一维量子线，零维量子点成了可能。这些低维量子系统的量子效应引起了人们极大的关注，这些材料设置的灵活性在一定程度上是可以控制的并且它们有着与众不同的电子和光学性能。这些特征使得量子受限半导体在做电子和非线性光学以及许多其他领域中得到广泛的应用。为此，人们迫切需要了解这类体系的电子、杂质等各方面的物理特性。采用光学方法研究量子点的特性是比较便捷的，如光整流、光吸收、折射率系数。大量的研究均表明可以人工合成的低维半导体材料是非常理想的非线性光学材料之一。而随着体系尺寸和维度的减小，其非线性光学特性将更加明显，应用范围更加广泛。因此，低维半导体量子点中的非线性光学效应的研究也成为非线性光学领域中的一项重要内容。本论文由四章组成：第一章，绪论。简单介绍了半导体量子点的发展史，低维量子点的基本知识以及盘状量子点体系。并简要介绍论文的理论研究方法及其量子点的研究现状。第二章，主要研究外电场作用下的圆盘形半导体量子点中的杂质态的束缚能及振子强度和线性非线性光学吸收系数。在有效质量近似情况下，分析做扰理论满足的强受限条件，采用量子力学简并做扰理论推导出能量，及其束缚能公式，获得一些杂质态的能谱、束缚能并加以讨论分析。讨论杂质态的束缚能及振子强度和线性非线性光学吸收系数随电场强度的变化情况。第三章，主要研究了温度和压强对外电场作用下的圆盘形量子点中杂质态的光学性质的影响。利用前一章得出的能量波函数和一阶线性、三阶非线性光学吸收系数。运用密度矩阵理论求得光折射率解析表达式。详细分析了温度和压强对外电场作用下的圆盘形量子点中杂质态的光学性质的影响第四章，总结全文的计算结果及研究结论，并作出展望。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-18
  1.1 引言  11-13
  1.2 半导体量子点的发展史  13
  1.3 量子点的基本知识  13-16
    1.3.1 量子点的基本性质  14
    1.3.2 量子点的应用  14-15
    1.3.3 盘状量子点体系  15-16
  1.4 研究方法  16-17
  1.5 研究内容  17-18
第二章圆盘形量子点中杂质态的能级、振子强度及光学性质  18-35
  2.1 引言  18-19
  2.2 圆盘形量子点中的杂质态  19-20
  2.3 理论研究方法  20-30
    2.3.1 做扰法  20-23
    2.3.2 光吸收系数与光折射率的推导  23-30
  2.4 结果与讨论  30-34
  2.5 本章小结  34-35
第三章压强和温度对圆盘形量子点中杂质态的光学性质的影响  35-46
  3.1 引言  35-36
  3.2 计算  36-38
    3.2.1 电场中圆盘形量子点的理论模型  36
    3.2.2 压强和温度对体系的影响  36-37
    3.2.3 光学吸收系数和折射率  37-38
  3.3 结果与讨论  38-45
  3.4 小结  45-46
第四章总结  46-47
  4.1 总结  46-47
参考文献  47-55
攻读硕士学位期间的研究成果  55-56
致谢  56

外电场作用下圆盘形量子点中类氢杂质的光学性质的研究

内容摘要

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