学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

半导体柱形量子点拉曼散射的理论研究

作　者: 张玉芹
导　师: 刘翠红
学　校: 广州大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 柱形量子点拉曼散射微分散射截面声子模
分类号: O471.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 35次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着维度的降低,低维半导体系统的量子受限效应、量子隧穿效应、库仑阻塞效应等表现的越来越明显。量子点中载流子的运动受到三维限制,电子在三个维度上的能量都是量子化的。基于量子点制造的光电子器件比利用量子阱、量子线制造的光电子器件具有更加优异的性能。因此,人们迫切需要了解低维半导体材料,特别是量子点材料的结构和物理性质。拉曼散射涉及光子吸收、复合以及电声相互作用,与电子中间态的性质和声子模式密切相关,因此,通过对各有关散射带频移、线宽、强度和偏振的研究,可以精确地获得低维半导体系统的电子、声子等方面的微观信息。而且,拉曼散射以光子为探针,具有测量方便、快捷、无损伤等优点。因此,拉曼散射已经成为研究低维半导体材料性质的有力工具。本文从理论上研究了柱形量子点中电子和界面声子参与的一阶共振拉曼散射。第一章,绪论。简述拉曼散射的基本原理及其在低维半导体系统中的研究进展和应用。第二章,在有效质量近似的理论下,研究了GaAs/AlAs柱形量子点中电子和空穴参与的拉曼散射,其中受限势为方形的有限深势阱。利用量子力学中的二阶微扰理论,推导出了微分散射截面的表达式,给出了跃迁过程的选择定则。讨论了拉曼散射谱的强度随系统半径的变化,并对相同情况下电子和空穴参与的拉曼散射谱进行了分析和比较。第三章,利用有效质量近似以及量子力学中的二阶微扰理论,研究了抛物柱形量子点中的电子拉曼散射,受限势为抛物势。给出了跃迁过程的选择定则。以GaAs量子点为例进行了具体的计算,经过计算得到了一系列丰富的拉曼散射谱,分析了拉曼散射谱随受限势频率的变化。第四章,利用介电连续模型,研究GaAs/AlAs柱形量子点中界面声子参与的电子拉曼散射。利用三阶微扰的理论给出了微分散射截面的表达式,并给出了散射过程的选择定则。对比了不同界面声子对拉曼散射的贡献,并研究了拉曼散射谱随系统半径的变化。第五章,总结全文得到的主要结论,指出不足并作出展望。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-19
  1.1 拉曼散射概述  13-16
  1.2 低维系统的拉曼散射  16-18
  1.3 本文研究工作概要  18-19
第二章柱形量子点中电子参与的共振拉曼散射  19-29
  2.1 引言  19
  2.2 量子点中的电子态  19-22
  2.3 微分散射截面和选择定则  22-25
  2.4 计算结果与分析  25-26
  2.5 本章小结  26-29
第三章抛物柱形量子点中的电子拉曼散射  29-35
  3.1 引言  29
  3.2 量子点中的电子态  29-30
  3.3 微分散射截面和选择定则  30-32
  3.4 计算结果与分析  32-34
  3.5 本章小结  34-35
第四章柱形量子点中介面声子参与的拉曼散射  35-48
  4.1 引言  35
  4.2 量子点中的电子态  35-37
  4.3 电子与声子的相互作用  37-39
  4.4 微分散射截面和选择定则  39-43
  4.5 计算结果与分析  43-47
  4.6 本章小结  47-48
第五章总结  48-50
参考文献  50-56
攻读硕士学位期间发表的论文及完成的工作  56-57
致谢  57

半导体柱形量子点拉曼散射的理论研究

内容摘要

全文目录

相似论文