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《武汉大学》 2005年
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量子限制结构的光学特性研究

李琪  
【摘要】:本文主要研究了二氧化钛量子限制结构的光学特性,以及在时间分辨简并四波混频条件下,In_xGa_(1-x)N/GaN量子阱中轻空穴激子和重空穴激子的量子相干特征。 在第一章中,介绍了量子限制材料的发展状况和应用前景,及量子限制结构的特点和物理性质,并介绍了对量子限制结构的几种分析方法。 在第二章中,制备了十二烷基苯磺酸钠(以下简称CF)包覆的二氧化钛量子限制结构,研究其在常温下的拉曼光谱、荧光光谱及光致发光谱。Raman光谱的检测结果表明,样品中锐钛矿型与金红石型两种结构的TiO_2共存。其拉曼峰与块体TiO_2相比,峰位出现了红移,对此现象进行了分析和讨论。荧光光谱测量结果表明,在常温下,样品本征光学带隙为3.035eV,在448nm、466nm、480nm处出现激子峰,与块体TiO_2相比,其本征吸收带出现蓝移和展宽,对此原因进行了分析。对光致发光谱中出现的激子发光的原因进行了探讨,并着重对 其中在激发峰左边(对应高能量光子处)出现的激子峰的上转换机制进行了研究。 在第三章中,基于激光与物质相互作用的半经典理论,采用布洛赫方程,分析了在时间分辨简并四波混频条件下,In_xGa_(1-x)N/GaN量子阱中轻空穴激子和重空穴激子的量子相干特征。理论计算表明,时间分辨四波混频中的探测信号受时间调制,具有典型的量子拍特征,拍频周期随In_xGa_(1-x)N/GaN量子阱中In含量的增加而减小,当x=0.125,拍频周期为120fs,当x=0.25时,拍频周期为180fs。信号的强度和振荡的幅值与阱材料的光学极化退相率有关,随着退相率的减小而显著增强,结合量子阱材料中的量子约束效应,对退相率和信号强度的关系进行了分析。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:O431.2

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