由于三維的限制作用,半導(dǎo)體量子點(diǎn)具有類似原子的分立能級,作為固態(tài)的量子體系,其在量子信息科學(xué)和光電器件方面有重要的應(yīng)用。我們制備了嵌有自組織InAs/GaAs量子點(diǎn)的n-i-Schottky器件,并利用低溫微區(qū)單量子點(diǎn)熒光譜和光電流譜方法研究了量子點(diǎn)在外場調(diào)制下的激子態(tài)和隧穿等性質(zhì)。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.利用低溫微區(qū)共聚焦系統(tǒng),系統(tǒng)研究了Faraday和Voigt構(gòu)型磁場下的單個InAs/GaAs量子點(diǎn)的光譜和光電流特性。通過量子限制Stark效應(yīng)掃描中性激子能量的方法實(shí)現(xiàn)了與能量固定的窄帶激光器的共振,從而觀測到了光電流信號。除了傳統(tǒng)的抗磁和塞曼分裂現(xiàn)象以外,我們在水平磁場下(Voigt構(gòu)型)觀測到了由于亮態(tài)和暗態(tài)耦合而導(dǎo)致的暗態(tài)的光學(xué)躍遷現(xiàn)象。由于使用的是窄帶的連續(xù)激光器,因此光電流信號具有很高的分辨率,尤其是對器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化的量子點(diǎn)。暗激子具有很長的相干時間,因此是一種很有前景的量子自旋比特。這個結(jié)果證明了量子點(diǎn)光電流譜是一種有效的探測量子點(diǎn)中暗激子態(tài)的手段。2.我們利用單量子點(diǎn)光電流譜方法研究了Faraday構(gòu)型磁場對量子點(diǎn)中載流子隧穿的調(diào)節(jié)作用。由于磁場對空穴波函數(shù)的調(diào)控...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 半導(dǎo)體量子點(diǎn)的自組織生長
    1.2 半導(dǎo)體量子點(diǎn)的表征
    1.3 半導(dǎo)體量子點(diǎn)的能級結(jié)構(gòu)
    1.4 自組織量子點(diǎn)的應(yīng)用
        1.4.1 量子點(diǎn)單光子源
        1.4.2 量子點(diǎn)糾纏光子對
        1.4.3 自旋量子比特
        1.4.4 量子點(diǎn)激光器
        1.4.5 量子點(diǎn)太陽能電池
    1.5 本文的研究內(nèi)容
第2章 器件制備與實(shí)驗(yàn)裝置
    2.1 量子點(diǎn)Schottky器件制備
    2.2 共聚焦顯微系統(tǒng)
        2.2.1 共聚焦系統(tǒng)原理
        2.2.2 attoLIQUID2000 共聚焦顯微系統(tǒng)
        2.2.3 配套測量系統(tǒng)
    2.3 本章小結(jié)
第3章 量子點(diǎn)的基本光學(xué)與電學(xué)性質(zhì)
    3.1 量子點(diǎn)的光致發(fā)光譜
    3.2 中性激子精細(xì)結(jié)構(gòu)分裂
    3.3 電場調(diào)節(jié)的量子點(diǎn)光譜
    3.4 共振激發(fā)光電流譜的測量
    3.5 本章小結(jié)
第4章 磁場對量子點(diǎn)激子態(tài)的調(diào)節(jié)作用
    4.1 引言
    4.2 磁場下單粒子模型
    4.3 Faraday構(gòu)型磁場下的中性激子能級
    4.4 Faraday構(gòu)型磁場下的光致發(fā)光譜和光電流譜的測量
    4.5 Voigt構(gòu)型磁場下的中性激子態(tài)能級
    4.6 Voigt構(gòu)型磁場下的光致發(fā)光譜和光電流譜的測量
    4.7 本章小結(jié)
第5章 Faraday構(gòu)型下磁場對量子點(diǎn)中載流子隧穿的調(diào)節(jié)作用
    5.1 引言
    5.2 Faraday構(gòu)型磁場下中性激子的光電流譜
    5.3 光與物質(zhì)相互作用的二能級模型的速率方程理論
    5.4 Faraday構(gòu)型磁場下的功率響應(yīng)光電流測量
    5.5 磁場對量子點(diǎn)中空穴波函數(shù)的調(diào)節(jié)作用
    5.6 光與物質(zhì)相互作用的二能級系統(tǒng)半經(jīng)典理論
    5.7 磁場對量子點(diǎn)中電子波函數(shù)的調(diào)節(jié)作用
    5.8 本章小結(jié)
第6章 Coulomb誘導(dǎo)的單量子點(diǎn)中巨大的光電流增強(qiáng)
    6.1 引言
    6.2 X+的雙色共振激發(fā)光電流譜
    6.3 Coulomb誘導(dǎo)的X+光電流增強(qiáng)
    6.4 功率響應(yīng)的X+光電流測量
    6.5 電場對X+和X0 中空穴隧穿的影響
    6.6 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 未來工作的展望
參考文獻(xiàn)
個人簡歷及發(fā)表文章目錄
致謝



本文編號：3788816