量子阱和量子點(diǎn)體系中的載流子動(dòng)力學(xué).pdf

1、低維半導(dǎo)體材料(量子阱和量子點(diǎn))的制備和性質(zhì)研究，是當(dāng)前國際上最前沿的研究課題之一。目前，量子阱材料的制備和器件應(yīng)用已經(jīng)趨于成熟；而量子點(diǎn)材料由于其對電子的三維限制，導(dǎo)致了電子態(tài)密度呈δ函數(shù)分布，有可能實(shí)現(xiàn)性能更加優(yōu)異的光電器件。 作為激光器的有源區(qū)，不論量子阱材料還是量子點(diǎn)材料，人們都希望其發(fā)光效率具有較高的溫度穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)常溫下高效的激光器件。因此，關(guān)于量子阱和量子點(diǎn)材料的光致發(fā)光光譜的溫度依賴性研究，在理論上和實(shí)驗(yàn)上都

2、引起了人們的廣泛關(guān)注。 本論文分別模擬了量子阱和量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中載流子的動(dòng)力學(xué)過程，獲得了其光致發(fā)光光譜的溫度依賴性曲線，并對模擬結(jié)果作了進(jìn)一步的詳細(xì)分析。 1.運(yùn)用耦合多量子阱模型，分別模擬了單量子阱和非對稱雙量子阱的光致發(fā)光光譜的溫度依賴性。結(jié)果表明：隨著溫度的升高，載流子在不同量子阱之間發(fā)生轉(zhuǎn)移。此外，進(jìn)一步研究了非對稱雙量子阱結(jié)構(gòu)中兩阱的光致發(fā)光強(qiáng)度比的溫度依賴性，研究發(fā)現(xiàn)：雙量子阱中兩阱的光致發(fā)光強(qiáng)度比的峰值溫度主

3、要由深量子阱(激活能較大)的激活能決定，而且隨著深量子阱激活能的增大而升高；兩阱的光致發(fā)光強(qiáng)度比的峰值大小，主要取決于兩阱激活能的相對值，而且與之成指數(shù)關(guān)系。 2.運(yùn)用穩(wěn)態(tài)速率方程模型，模擬了單模自組織量子點(diǎn)的光致發(fā)光光譜的溫度依賴性。結(jié)果表明：1)當(dāng)溫度達(dá)到一定的值時(shí)，光致發(fā)光光譜的積分強(qiáng)度發(fā)生熱淬滅；2)光致發(fā)光光譜的峰值能量位置的溫度特性曲線呈“Z”字形；3)當(dāng)溫度低于一定值(＜100K)時(shí)，光致發(fā)光光譜的半高寬隨溫度的升