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耦合量子阱结构中子带间的跃迁和电子相干逃逸

作　者: 那顺乌日图
导　师: 宫箭
学　校: 内蒙古大学
专　业: 物理学
关键词: 双量子阱横向磁场激光场光子跃迁相干隧穿逃逸
分类号: O471.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 49次
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内容摘要

本论文从半导体材料和能带结构出发,主要对Ak0.3Ga0.7As／GaAs的非对称双量子阱结构中的跃迁和光吸收性质及电子相干逃逸进行了详细的理论研究.首先在有效质量近似条件下,计入电子-电子相互作用所产生的Hartree势,采用转移矩阵方法研究了外加强激光场和电场作用下,非对称双量子阱结构中子带间的跃迁和光吸收性质,并且详细讨论了外场对跃迁和吸收的影响.结果发现通过调节高频激光场和电场强度,非对称双量子阱中子带间的吸收峰将发生蓝移或红移,并且吸收峰峰值也随之发生改变,高频激光场和电场对器件的光学和电学性质具有重要的影响,对电子态的进一步调控具有重要的意义.其次研究了在外加电场和磁场作用下非对称耦合量子阱中的相干隧穿效应和逃逸过程中波函数随时间的演化问题.我们在有效质量的近似下利用转移矩阵的方法,采用Airy函数形式求解方程,讨论了电子在耦合量子阱结构中的输运问题.然后采用有限差分的方法求解含时Shrodinger方程,研究了势垒厚度对隧穿时间和逃逸时间的影响.为了讨论电子在结构中的局域情况,研究了横向磁场对共振状态的影响.结果表明非共振条件时,电子完全被束缚在单个量子阱中,但是当达到共振时,电子态将出现退局域.电场对电子局域状态产生调制作用.磁场和垒厚对电子隧穿的影响是非常大.当加入横向磁场,必须外加更大的电场才能达到共振条件,同时,耦合能级间的劈裂加宽,相干隧穿时间变短.耦合量子阱的中间势垒和右垒宽度对电子的共振周期和逃逸时间的影响也非常大,中间垒宽度的增加会使共振周期显著增大.右垒对双阱内电子有束缚作用,L的值越小,电子越容易从双阱中逃逸出去.

全文目录

中文摘要  4-6
英文摘要  6-9
第一章绪论  9-13
  §1.1 本领域的研究发展近况  9-11
  §2.2 论文研究内容及安排  11-13
第二章强激光场下非对称量子阱结构中子带间的跃迁  13-21
  §2.1 理论模型  13-15
  §2.2 结果与讨论  15-20
  §2.3 结论  20-21
第三章耦合量子阱结构中横向磁场对相干隧穿的影响  21-28
  §3.1 理论模型  21-23
  §3.2 结果与讨论  23-27
  §3.3 结论  27-28
第四章横向磁场作用下耦合量子阱结构中电子相干隧穿和逃逸  28-35
  §4.1 理论模型  28-32
  §4.2 结果与讨论  32-34
  §4.3 结论  34-35
参考文献  35-40
致谢  40-41
攻读硕士学位期间完成的学术论文  41

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