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研究生:周湘諭
研究生(外文):Chou, Hsiang-Yu
論文名稱:砷化銦單量子點偏振螢光之光譜研究
論文名稱(外文):Spectroscopic studies of polarized photoluminescence of InAs single quantum dots
指導教授:張文豪張文豪引用關係
指導教授(外文):Chang, Wen-Hao
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:電子物理系所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:52
中文關鍵詞:砷化銦量子點精細結構分裂偏振不對稱價電帶混合效應
外文關鍵詞:InAsquantum dotfine structure splittingpolarization anisotropyvalence-band mixing
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砷化銦單量子點的激子螢光具有精細結構分裂以及偏振不對稱性,且兩者彼此相關。激子螢光的精細結構分裂源於量子點的形狀不對稱,而偏振不對稱性則是由平面上應變不對稱造成的重電洞能態和輕電洞能態混合所引起。本文中將根據Bir-Pikus漢米爾頓方程式,探討精細結構分裂、重電洞能態和輕電洞能態混合以及偏振不對稱性之間的相互作用。此外,我們可以利用外加水平磁場改變激子能態的精細結構分裂,使其值由負值隨著磁場增加而變為正值。當精細結構分裂為零,激子能態即為簡併。
The fine structure splitting (FSS) and polarization anisotropy (PA) of exciton emissions from single InAs/GaAs quantum dots (QDs) are investigated. A systematic correlation between the FSS and PA is observed. The excitonic FSS is attributed to the QD shape asymmetry reduction, while the PA is a direct consequence of the mixing between the heavy-hole (hh) and light-hole (lh) states due to the anisotropy in-plane strain distribution. Based on the formulism of the Bir-Pikus Hamiltonian, the interplay between the FSS, the hh-lh mixing, as well as the PA are discussed. An in-plane magnetic field is used to manipulate the excitonic FSS in QDs. We find that, for QDs with negative FSS, the degeneracy of the exciton states can be recovered under an in-plane magnetic field.
中文摘要…………………………………………………………… i
英文摘要…………………………………………………………… ii
誌謝………………………………………………………………… iii
目錄………………………………………………………………… v
圖目錄……………………………………………………………… vii
第一章 序論…………………………………………………………1
1.1前言……………………………………………………………1
1.2研究動機………………………………………………………2
1.3章節概要………………………………………………………4
第二章 理論背景…………………………………………………5
2.1光激螢光的偏振性……………………………………………5
2.2電子-電洞交換作用 (Electron-hole exchange interaction)…7
2.3價電帶混合效應 (Valence-band mixing)……………………10
2.4賽曼效應 (Zeeman effect) ……………………………………14
第三章 樣品與實驗裝置…………………………………………16
3.1樣品結構………………………………………………………16
3.2顯微光激螢光 (Micro Photoluminescence) 量測系統………17
第四章光譜分析與討論………………………………………………21
4.1單量子點顯微光激螢光光譜………………………………………21
4.2單量子點偏振螢光光譜 …………………………………………27
4.2.1精細結構分裂……………………………………………………27
4.2.2偏振不對稱性 (Polarization anisotropy)…………………31
4.3單量子點磁場顯微螢光光譜………………………………………41
第五章結論………………………………………………………………50
附錄………………………………………………………………… 51
參考資料…………………………………………………………… 52

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