跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.192.48.196) 您好!臺灣時間:2024/06/14 17:25
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:王志銘
研究生(外文):ChihMing Wang
論文名稱:二維與零維量子系統的光學特性
論文名稱(外文):The Optical Properties of Two and Zero Dimensional Quantum Systems
指導教授:孫建文孫建文引用關係
指導教授(外文):Kien Wen Sun
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:電子工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2000
畢業學年度:88
語文別:中文
論文頁數:125
中文關鍵詞:量子井量子點光部聲子熱電子拉曼散射螢光光譜
外文關鍵詞:quantum wellquantum dotoptical phononhot electronRaman scatteringphotoluminescence
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:186
  • 評分評分:
  • 下載下載:9
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本論文的主要目的就是使用三種光學量測技術來闡述二維與零維量子系統的光學特性。關於二維的GaAs/AlxGa1-xAs (x=0.3, 0.5, 0.7和1.0)多重量子井結構方面,我們在15 K的低溫下,使用拉曼散射光譜來求得樣本的第一階GaAs-like phonon和AlAs-like phonon的頻率。再藉由hot electron - neutral acceptor luminescence的技術可以量得熱電子弛緩作用所放射的光部聲子能量。由結果可以得知,當多重量子井中的Al摻雜濃度較小時,熱電子的弛緩作用是藉由放射GaAs LO phonon來支配,相反的,在較大的x值下,則是AlAs-like LO phonon佔大多數。
在零維系統的自組式量子點結構方面,我們使用了PL及拉曼散射光譜技術來研究不同的MBE磊晶參數對自組式InAs/GaAs量子點結構之光學特性的影響。
The main goal is to investigate the optical properties of two and zero dimensional quantum systems using three optical techniques in this thesis. In the aspect of two dimensional system, GaAs/AlxGa1-xAs multiple quantum wells, the GaAs-like and AlAs-like phonon frequencies of the first-order modes are measured as a function of Al composition using Raman scattering measurements at 15K. By using hot electron - neutral acceptor luminescence techniques, we have measured the optical phonon energies emitted by the photoexcited electrons in quantum wells. It is shown that the relaxation of hot electrons in the quantum wells is dominated by the GaAs LO phonon emission for small Al composition, but by AlAs-like LO phonons for large x.
In the aspect of zero dimensional system, self-assembled InAs/GaAs quantum dots grown by molecular beam epitaxy, we investigate the influence of various growth parameters on the optical properties of the QDs.
摘要……………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………Ⅱ
誌謝……………………………………………………………………Ⅲ
目錄……………………………………………………………………Ⅳ
圖目錄………………………………………………………………...Ⅶ
表目錄………………………………………………………………ⅩⅠ
第一章 緒論……………………………………………………………1
1.1 前言……………………………………………………....1
1.2 多重量子井結構………………………………………...4
1.3 自組式量子點結構與電子的行為…………………….7
1.4 相關量子系統的光譜實驗回顧………………………11
1.4.1 二維量子井結構的實驗報告…………………..11
1.4.2 零維量子點結構的實驗報告…………………..13
1.5 論文內容……………………………………………….18
第二章 光譜技術的研究……………………………………………31
2.1 Photoluminescence技術……………………………….32
2.2 Hot Electron-Neutral Acceptor Luminescence技術…33
2.3 Raman Scattering Spectroscopy的技術………………37
2.3.1 拉曼散射機制………………………………….37
2.3.2 拉曼散射光譜解析…………………………….39
第三章 多重量子井的實驗儀器與結果分析……………………..46
3.1 實驗儀器介紹………………………………………….46
3.1.1 雷射光源系統………………………………….46
3.1.2 低溫真空系統………………………………….48
3.1.3 光譜分析系統………………………………….50
3.1.4 實驗儀器架設………………………………….51
3.2 實驗結果分析………………………………………….52
3.2.1 GaAs/AlxGa1-xAs多重量子井的樣本結構…...52
3.2.2 Raman Scattering Spectroscopy結果…………53
3.2.3 Hot Electron-Neutral Acceptor Luminescence
的結果…………………………………………..57
3.2.4 綜合Raman和HPL的實驗結果…………….59
3.2.5 結論……………………………………………..67
第四章 自組式量子點的光學特性研究…………………………...83
4.1 實驗儀器與實驗步驟簡介……………………………84
4.2 實驗結果分析………………………………………….86
4.2.1 Photoluminescence光譜……………………….86
4.2.1.1 不同磊晶溫度的比較………………...86
4.2.1.2 自組式量子點堆疊結構的比較……..88
4.2.1.3 不同激發功率的PL光譜…………….89
4.2.2 拉曼散射光譜結果…………………………….90
4.3 結論……………………………………………………..95
第五章 結論……….………………………………………………..114
5.1 二維量子系統………………………………………...114
5.2 零維量子系統………………………………………...115
參考文獻…………………………………………………………….122
[1] K. W. Sun, T. S. Song, C. -K. Sun, J. C. Wang, S. Y. Wang, and C. P. Lee, Physica B, Vol.272, pp.387, 1999.
[2] T. Inoshita, and H. Sakaki, Phys. Rev. B, Vol.46, pp.7260, 1992.
[3] A. K. Sood, J. Menendez, M. Cardona, and K. Ploog, Phys. Rev. Lett. Vol.54, pp.2111, 1985.
[4] Akhilesh. K. Arora, A. K. Ramdas, M. R. Melloch, and N. Otuka, Phys. Rev. B, Vol.36, pp.1021, 1987.
[5] P. Parayanthal and Fred H. Pollak, Phys. Rev. Lett. Vol.52, pp.1822, 1984.
[6] A. J. Shields, M. P. Chamberlain, M. Cardona, and K. Eberl, Phys. Rev. B. Vol.51, pp.17728, 1995.
[7] G. Abstreiter, E. Bauser, A. Fischer, and K. Ploog, Appl. Phys. Vol.16, pp.345, 1978.
[8] K. T. Tsen, D. K. Ferry, A. Salvador, and H. Morkoc, Phys. Rev. Lett. Vol.80, pp.4807, 1998.
[9] J. A. Kash, S. S. Jha, and C. Tsang, Phys. Rev. Lett. Vol.58, pp.1869, 1987.
[10] M. C. Tatham, and J. F. Ryan, Phys. Rev. Lett. Vol.63, pp.1637, 1989.
[11] V. F. Sapega, M. P. Chamberlain, T. Ruf, M. Cardona, D. N. Mirlin, K. Totemeyer, A. Fischer, and K. Eberl, Phys. Rev. B. Vol.52, pp.14144, 1995.
[12] E. Ozturk, N. C. Constantinout, A. Straw, N. Balkant, B. K. Ridley, D. A. Richie, E. H. Linfield, A. C. Churchill, and G. A. C. Jones, Semicond. Sci. Technol. Vol.9, pp.782, 1994.
[13] D. N. Mirlin, P. S. Kopév, I. I. Reshina, V. F. Sapega, A. A. Sirenko, and V. M. Ustinov, in proceedings of the 22nd International Conference on the Physics of Semiconductors, edited by D. J. Lockwood (World Scientific, Singapore), pp.1288, 1995.
[14] Y. Miyamoto, Y. Miyake, M. Asada, and Y. Suematsu, IEEE Quantum Electron, QE-25, pp.2001, 1989.
[15] K. T. Vahala, IEEE Quantum Electron, QE-24, pp.523, 1988.
[16] M. Grundmann, J. Christen, N. N. Ledentsov, J. Bohrer, D. Bimberg, S. S. Ruvimov, P. Werner, U. Richter, U. Gosele, J. Heydenreich, V. M. Ustinov, A. Yu. Egorov, A. E. Zhukov, P. S. Kop’ev, and Zh. I. Alferov, Appl. Phys. Lett. Vol.74, pp.4043, 1995.
[17] L. Chu, M. Arzberger, G. Bohm, and G. Abstreiter, Journal of Applied Physics, Vol.85, pp.2355, 1999.
[18] L. Goldstein, F. Glas, J. Y. Marzin, M. N. Charasse, and G. LeRoux, Appl. Phys. Lett. Vol.47, pp.1099, 1985.
[19] D. Leonard, K. Pond, and P. M. Petroff, Phys. Rev. B. Vol.50, pp.11687, 1994.
[20] S. Farad, R. Leon, D. Leonard, J. L. Merz, and P. M. Petroff, Phys. Rev. B. Vol.52, pp.5752, 1995.
[21] P. D. Siverns, S. Malik, G. McPherson, D. Childs, C. Roberts, R. Murray, B. A. Joyce, and H. Davock, Phys. Rev. B. Vol.58, pp.10127, 1998.
[22] K. H. Schmidt, G. Medeiros-Ribeiro, M. Oestreich, P. M. Petroff, and G. H. Döhler, Phys. Rev. B. Vol.54, pp.11346, 1996.
[23] H. Benisty, C. M. Sotomayor Torres, and C. Weisbuch, Phys. Rev. B. Vol.44, pp.10945, 1991.
[24] U. Bockelmann, Phys. Rev. B, Vol.48, pp.17637, 1993.
[25] Q. Xie, P. Chen, A. Kalburge, T. R. Ramachandran, A. Nayfonov, A. Konkar, and A. Madhakar, J. Cryst. Growth, Vol.150, p.357, 1995.
[26] Yu. A. Pusep, G. Zanelatto, S. W. da Silva, J. C. Galzerani, P. P. Gonzalez-Borrero, A. I. Toropov, and P. Basmaji, Phys. Rev. B. Vol.58, pp.R1770, 1998.
[27] G. Zanelatto, Yu. A. Pusep, N. T. Moshegov, A. I. Toropov, P. Basmaji, J. C. Galzerani, Journal of Applied Physics, Vol.86, pp.4387, 1999.
[28] Bernard Jusserand and Jacques Sapriel, Rhys. Rev. B. Vol.24, pp.7194, 1981.
[29] S. Guha, A. Madhukar, and K. C. Rajkumar, Appl. Phys. Lett. Vol.57, pp.2110, 1990.
[30] M. Notomi, M. Naganuma, T. Nishida, T. Tamamura, H. Iwamura, S. Nojima, and M. Okamoto, Appl. Phys. Lett. Vol.58, pp.720, 1991.
[31] Der-Cherng and Chien-Ping Lee, Appl. Phys. Lett. Vol.63, pp.3503, 1993.
[32] J. Y. Marzin, J. M. Gerard, A. Izrael, D. Barrier, and G.Bastard, Phys. Rev. Lett. Vol.73, pp.716, 1994.
[33] S. Fafard, D. Leonard, J. L. Merz, and P. M. Petroff, Appl. Phys. Lett. Vol.65, pp.1388, 1994.
[34] S. Farfad, R. Leon, D. Leonard, J. L. Merz, and P. M. Petroff, Phys. Rev. B. Vol.52, pp.5752, 1995.
[35] R. Heitz, M. grundmann, N. N. Ledentsov, L. Eckey, M. Veit, D. Bimberg, V. M. Ustinov, A. Yu. Egorov, A. E. Zhukov, P. S. Kop’ev, and Zh. I. Alferov, Appl. Phys. Lett. Vol.68, pp.361, 1996.
[36] M. J. Steer, D. J. Mowbray, W. R. Tribe, M. S. Skolnick, M. D. Sturge, M. Hopkinson, A. G. Cullis, C.r. Whitehouse, and R. Murray, Phys. Rev. B. Vol.54, pp.17738, 1996.
[37] K. W. Berryman, S. A. Lyon, and Mordechai Segev, Appl. Phys. Lett. Vol.70, pp.1861, 1997.
[38] R. Heitz, M. Veit, N. N. Ledentsov, A. Hoffmann, D. Bimberg, V. M. Ustinov, P. S. Kop’ev, and Zh. I. Alferov, Phys. Rev. B. Vol.56, pp.10435, 1997.
[39] L. Chu, M. Arzberger, G. Böhm, and G. Abstreiter, Journal of Applied physics, Vol.85, pp.2355, 1998.
[40] Y. Toda, O. Moriwaki, M. Nishioka, and Y. Arakawa, Phys. Rev. Lett. Vol.82, pp.4114, 1999.
[41] G. Fasol, H. Ploog, and E. Bauser, Solid State Commun. Vol.54, pp.383, 1985.
[42] S. A. Lyon, Journal of Luminescence, Vol.35, pp.121, 1986.
[43] D. N. Mirlin, I. Ja. Karlik, I. I. Reshina, and V. F. Sapega, Solid State Commun. Vol.37, pp.757, 1981.
[44] 李冠卿,近代光學,大學科學叢書,1988。
[45] M. P. Chamberlain, M. Cardona, and B. K. Ridley, Phys. Rev. B. Vol.48, pp.14356, 1993.
[46] J. Groenen, R. Carles, G. Landa, C. Guerret-Piécourt, C. Fontaine and M. Gendry, Phys. Rev. B. Vol.58, pp.10452, 1998.
[47] Jagdeep Shah, Ultrafast Spectroscopy of Semiconductors and Semiconductor Nanostructures, Springer, 1996.
[48] J. R. Huntzinger, J. Groenen, M. Cazayous, A. Mlayah, N. Bertru, C. Paranthoen, O. Dehaese, H. Carrėre, E. Bedel, and G. Armelles, Phys. Rev. B. Vol.61, pp.R10547, 2000.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關期刊