标题:量子限制杂质原子作为单电子量子点对Terahertz远红外发光器的应用
项目负责人:郑卫民
依托单位:[郑卫民]山东大学
基金类别:国家自然基金
主题词:量子限制受主;单电子量子点;Teraherz发光器
摘要:首先,通过分子束外延制备了一系列不同阱宽GaAs/AlAs多量子阱样品,并在量子阱中央进行了铍受主原子的delta掺杂。不同量子阱宽度对阱中受主具有不同的量子限制效应。在4K温度下,利用远红外吸收谱、PL谱和Raman光谱,研究了量子限制效应对受主原子能态的影响。实验表明随着量子限制效应的变化,受主原子束缚能及相邻能级间距具有可调性。在理论上通过变分原理,计算了受主束缚能随量子阱宽度的变化关系,并与实验结果进行了比较,发现理论计算与实验符合较好。其次,利用自由电子激光器,测量了量子阱系列样品的远红外时间分辨光谱测量,研究了量子限制效应对受主激发态寿命的影响。结果表明随着量子限制效应的增强,受主激发态寿命不断减小,体材料中铍受主2p激发态的寿命350ps,而阱宽10nm的多量子阱中的寿命是55ps。最后,制做了GaAs/AlAs三量子阱原型远红外Teraherz发光器件,并对器件进行了I-V曲线和EL发光谱进行了测量。楚地观察到了来自量子限制受主内部能级跃迁的发光峰,该峰对应的能量位置属于远红外区域。这在短程无线数字通讯、医疗影像和天文探测等方面有着重要的应用前景。
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