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InGaN/GaN量子阱中的非线性光学性质研究

作　者: 李俊杰
导　师: 姚端正
学　校: 武汉大学
专　业: 光学
关键词: 量子阱 激子 极化率 偶极跃迁矩阵元 简并四波混频
分类号: O472.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


本论文主要对InxGa1-xN/GaN量子阱中的三阶非线性极化率进行了研究,并探讨了由于晶格失配造成的内建压变电场对量子阱中光学非线性极化率的影响。 首先,在第一章中介绍了量子阱的基本能带结构,带间跃迁以及激子束缚能,并简单介绍了几种量子阱的制备方法。 其次在第二章中,利用量子阱中的能带模型计算了波函数。在分析了了内建压变电场随In含量的变化情况之后,又用密度矩阵的方法推导了三阶非线性极化率的计算公式。并由有效质量理论得到了GaN基量子阱能带结构和偶极跃迁矩阵元的计算方法。 最后,计算了InxGa1-xN/GaN量子阱中不同In含量情况下的四波混频三阶极化率,并与不考虑压变电场情况下的三阶极化率作了比较,分析了共振峰发生偏移的原因。我们发现当压电场存在时,由于带间跃迁而引起的三阶非线性极化率要比不考虑压电场时小得多,共振峰也向低频部分发生偏移。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
前言  7-10
第一章 量子阱中的基本理论  10-21
  1．1 量子阱及InGaN/GaN量子阱简介  10-12
  1．2 量子阱中的带间跃迁和激子束缚能  12-15
  1．3 非对称量子阱  15-17
  1．4 量子阱的制备方法简介  17-21
第二章 理论模型和计算方法  21-37
  2．1 GaN基量子阱中的能带结构  21-26
  2．2 GaN量子阱中的压电场  26-29
  2．3 GaN基量子阱中有效质量薛定谔方程的求解方法  29-31
  2．4 量子阱中的三阶极化率  31-37
第三章 计算结果与讨论  37-42
第四章 InGaN/GaN量子阱的实验研究  42-45
第五章 结论与展望  45-46
参考文献  46-49
致谢  49-50
硕士期间发表论文  50

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 半导体物理学 > 半导体性质 > 光学性质
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