摻雜多量子阱的光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、電磁波譜位于0.1-10THz頻率范圍內(nèi)（波長(zhǎng)3000-30微米）的區(qū)域被稱為太赫茲(THz)輻射波段。由于該波段處于未被人類開發(fā)的紅外至微波波段之間，所以，近些年來人們對(duì)諸如怎樣產(chǎn)生THz輻射等問題進(jìn)行了廣泛的研究。其中，以摻雜量子阱作為THz的發(fā)射源，是近期人們研究的熱點(diǎn)。這樣，可以通過改變量子限制效應(yīng)，來人為的控制THz輻射的頻率。本文通過低溫下光致發(fā)光(PL)、拉曼(Raman)以及Fourier變換紅外吸收光譜技術(shù)，對(duì)受主Be

2、原子δ摻雜GaAs/AlAs多量子阱的發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行了細(xì)致的研究，并以相應(yīng)理論輔佐，觀測(cè)到了量子阱內(nèi)受主雜質(zhì)原子能級(jí)之間的躍遷。
　　 論文以THz輻射的產(chǎn)生及應(yīng)用前景為背景，首先介紹了THz技術(shù)的研究意義和發(fā)展歷程;其次敘述了本文用到實(shí)驗(yàn)樣品的制備過程;然后簡(jiǎn)單的描述了量子阱及其中雜質(zhì)的能級(jí)結(jié)構(gòu);之后重點(diǎn)闡述了實(shí)驗(yàn)樣品的PL、Raman以及Fourier變換紅外吸收光譜的研究結(jié)果;最后，列出了用于計(jì)算原子能級(jí)結(jié)構(gòu)的理論及計(jì)算公式

3、，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
　　 在對(duì)GaAs/AlAs多量子阱樣品的PL光譜測(cè)量中，觀測(cè)到了關(guān)于自由激子、受主束縛激子、自由激子到受主束縛激子躍遷過程的光譜。通過對(duì)這些過程的詳細(xì)分析，得到了受主基態(tài)(1S3/2)到激發(fā)態(tài)(2S3/2)所需的能量。此外，通過對(duì)不同寬度多量子阱樣品PL光譜的對(duì)比，還得出了雜質(zhì)原子能級(jí)間躍遷能量與量子阱寬度的關(guān)系。
　　 通過樣品的Raman散射實(shí)驗(yàn)，可以清楚的看到存在于GaAs材料中的低階縱

4、光學(xué)膜聲子(LO)振動(dòng)模式，以及量子阱中GaAs和AlAs交界面振動(dòng)所引起的表面振動(dòng)模式(IF)。此外，觀測(cè)到了有關(guān)受主Be原子能級(jí)1S3/2到2S3/2的躍遷譜線。通過與之前樣品PL光譜的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)了二者的一致性。
　　 在Fourier變換紅外吸收光譜中，通過對(duì)不同阱寬樣品的觀測(cè)，可以清楚地發(fā)現(xiàn)三條分別來源于受主Be原子基態(tài)到奇宇稱激發(fā)態(tài)的躍遷譜線。該結(jié)果與Raman實(shí)驗(yàn)可以互相補(bǔ)充。
　　 最后，本論文采用有效質(zhì)量