GaAs半導體中電子自旋相干弛豫動力學研究.pdf

1、本文發(fā)展了Voigt結構中的橢圓偏振光泵浦-探測光譜及其理論。推導出一個描述吸收量子拍光譜的公式。這種光譜是觀察半導體及其量子結構中電子自旋相干弛豫動力學的一種很好的實驗手段，具有實驗操作容易，設備造價低，圖像清晰，適用范圍廣等優(yōu)點，具有廣闊的應用前景。 本文應用這種光譜技術實驗上系統(tǒng)研究了Voigt結構中本征砷化鎵電子自旋相干弛豫動力學。發(fā)現(xiàn)飽和吸收衰減是等周期阻力振蕩式的，即吸收量子拍。通過能量依賴實驗，證實這種量子拍起源于

2、電子，而不是激子的自旋的Larmor進動，因而量子拍頻率成為度量電子g因子的一種新方法。本文利用這種新方法研究了GaAs中電子g因子的溫度和能量依賴特性。g因子的溫度依賴性與已報道的實驗結論一致，而能量依賴特性是首次報道，但溫度和能量依賴均與現(xiàn)有的理論預測不一致，表明現(xiàn)有理論的不完善。 研究了自旋相干動力學的溫度依賴，獲得了8.1～260K溫度范圍內的電子自旋相干時間的溫度依賴。發(fā)現(xiàn)自旋相干弛豫時間T2*與溫度的負二分之一次方成