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研究生:蕭宏鎰
研究生(外文):Hung Yi Hsiao
論文名稱:量子點及量子點分子中激子之光學特性之研究
論文名稱(外文):Study of optical characteristics of excitonin quantum dots and quantum-dot molecules
指導教授:洪冠明洪冠明引用關係
指導教授(外文):Kuan Ming Hung
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電子與資訊工程研究所碩士班
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:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:56
中文關鍵詞:激子耦合光子與縱向光聲子之理論拉比振盪自組式砷化銦鎵/砷化鎵量子點分子激子隨溫度異常衰變的現象量子點或分子各態間的躍遷率激子隨時間衰變模型
外文關鍵詞:model of exciton coupling to photons and LO-phononsT-dependent decay in self-assembled InGaAs/GaAs QDMsRabi oscillation
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本文是描述在量子點或量子點分子中激子耦合光子與縱向光聲子之理論;激子藉由縱向光聲子在基態與激發態之間來回振盪進而改變衰變時間並產生Rabi振盪。在較寬的溫度範圍內,在基態與激發態整體波函數的初始分佈支配著振盪的振幅與頻率,這種特性提供了來自量子點或量子分子裡,量子位元資料儲存的一個可偵測的指標。在此,對近來”自組式InGaAs/GaAs量子點分子”激子隨溫度異常衰變的現象,本文中提供了一個合理解釋。在第二章裡,我們會談到激子耦合光子與縱向聲子的一個簡單的模型,並在第三章以其為基準相對應的漢彌頓量,並推論出激子在量子點或分子各態間的躍遷率,在第四章則探討關於激子隨時間衰變模型的數值結果,最後在第五章做一個總結。
This work presents the theory of exciton coupling to photons and LO phonons in quantum dots (QDs) and quantum-dot molecules (QDMs). Resonant-round trips of the exciton between the ground (bright) and excited (dark or bright) states, mediated by the LO-phonon, alter the decay time and yield the Rabi oscillation. The initial distributions of the population in the ground and the excited states dominate the oscillating amplitude and frequency. This property provides a detectable signature to the information that is stored in a qubit that is made from QD or QDM, over a wide range of temperatures T. The results herein explain the anomaly of T-dependent decay in self-assembled InGaAs/GaAs QDMs, which has recently been experimentally identified. Chapter 2 presents a simple model of exciton coupling to photons and LO-phonons. The Hamiltonian based on the model proposed in Chap. 3 is used to the dynamics of the exciton population in QDs/QDMs. Chapter 4 presents and discusses the numerical results of the T-dependent decay of an exciton in QD and QDM systems. Finally, Chap. 5 draws conclusions.
目錄
摘要 i
ABSTRACT ii
目錄 iii
圖目錄 v
符號表 vii
第一章 緒論 1
1-1. 發展歷史 1
1-2. 量子點的物理特性 2
1-3. 量子點製程方法 5
1-4. 研究動機 7
第二章 模型 10
2-1. 相干時間及去相干成因 10
2-2. 三能階系統模型與物理圖像 14
2-3. 瞬間反應近似法(Sudden Approximation) 16
第三章 理論 19
3-1. 漢彌頓量(Hamiltonian) 19
3-2. 耦合強度及躍遷率理論 20
3-3. 光子耦合強度及激子之偶極矩 23
3-4. 縱向光聲子的耦合強度 29
3-5. 動態激子數量的計算方程 30
第四章 數值分析與討論 32
4-1. 激子能階及偶極矩數值結果分析 32
4-2. 激子衰變時間隨溫度的關係 35
第五章 結論 40
參考文獻 42
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