GaAs高过超能量态电子自旋相干动力学研究

研究了9.6K低温下、本征GaAs高过超能量态电子自旋相干动力学的浓度依赖,发现当光子能量为1.57 eV,载流子浓度增大至2.65×1017 cm-3时电子自旋相干量子拍的相位翻转180°.理论计算表明量子拍的相位翻转为区分轻、重空穴系统提供了重要依据,当载流子浓度大于2.6×1017 cm-3时,量子拍的振幅主要起源于重空穴价带导带跃迁,当载流子浓度小于2.6×1017cm-1时,量子拍的振幅主要起源于轻空穴价带导带跃迁.因而,分别在轻空穴价带导带系统和重空穴价带导带系统实验测量电子自旋相干动力学成为可能,实验数据表明在轻空穴价带导带系统测得的电子自旋相干弛豫时间明显大于在重空穴价带导带系统测得的电子自旋相干弛豫时间.     

GaAs导带中电子自旋极化的能量演化

考虑自旋极化依赖的带隙重整化效应,分别计算了常温与10 K的低温下GaAs导带中光注入电子自旋极化度的能量演化。计算过程中假设右旋圆偏振光激发,载流子浓度为2×1017 cm-3。发现常温下电子初始自旋极化度随过超能量的增大而增大,并非为通常认为的0.5。而在低温下,导带底附近电子初始自旋极化度几乎为0,电子初始自旋极化度也随过超能量的增大而增大,高能级上可以获得100%的电子初始自旋极化度。     

GaAs—GaAlAs量子阱中光极化子

本文计及子带跃迁和双声子过程,计算了限制在量子阱中光极化子能级,给出了自陷能和重正化质量数值计算结果,它是阱宽的函数.发现自陷能和有效质量在二维结果和三维结果之间,子带跃迁和双声子过程对自陷能的贡献不是很重要的.     

Rashba效应影响下InAs/GaAs自组织量子点中极化子性质

考虑Rashab自旋-轨道相互作用对半导体量子点中极化子基态能量的影响．采用LLP中耦合的方法处理了电子-声子相互作用．结果表明由于Rashba效应的影响使得极化子的基态能量分列为上下两支而且Rashba自旋-轨道相互作用能与总的基态能及其它能量成分间的比例关系，随电子波矢K变化非常显著．Rashba自旋-轨道相互用作使得量子点中极化子基态能量在无任何外磁场的情况下发生分裂，所以完全不同于强磁场影响下的简单Zeeman效应，然而，自旋-轨道相互作用引起的分裂有时掺杂着Zeeman分裂。因此它引起的分裂属于复杂分裂．声子对总能量的贡献为负，由于声子的存在极化子争裂能较裸电子更为稳定．     

磁性隧道结自旋极化电子隧穿的温度特性

基于自由电子模型,研究了铁磁金属／绝缘体（半导体）／铁磁金属（ＦＭ／Ｉ（Ｓ）／ＦＭ）隧道结自旋极化电子隧穿的温度特性。从结论可以定性地解释有关的实验现象。     

自旋轨道耦合系统中的电流导致的自旋极化

研究了二维Rashba自旋轨道耦合电子系统中的电流导致的自旋极化。对于δ函数形式的短程电子杂质散射,得出了和文献一致的结果。在远处杂质散射下,自旋极化将会强烈地依赖于电子密度,这个结果完全不同于短程势散射的情况。并且随着杂质距离的变大,自旋极化增强。在这种散射势的情况下,不再能够通过测量纵向电导和磁化强度的方法来确定样品的 Rashba 自旋轨道耦合系数。     

双势垒磁性隧道结中电子的自旋极化输运

 采用相干量子输运理论和传递矩阵方法,数值计算了两端具有铁磁接触的双势垒异质结构(F/DB/F)中自旋相关的隧穿几率和自旋极化率。结果表明,隧穿几率和自旋极化率随阱宽的增加发生振荡周期不随垒厚变化的周期性振荡;Rashba自旋轨道耦合强度的增加加大了隧穿几率和自旋极化率的振荡频率;隧穿几率和自旋极化率的振幅和峰谷比强烈依赖于两铁磁电极中磁化方向的夹角。与铁磁/半导体/铁磁（F/S/F）磁性隧道结中的结果相比,发现垒厚的增加增大了隧穿几率和自旋极化率的峰谷比,自旋极化率的取值明显增大,并具有自旋劈裂和自旋翻转现象出现。     

有机高聚物中高能载流子自旋极化研究

利用SSH模型,考虑自旋轨道耦合相互作用,研究了在一维有机半导体中注入电子到高能级时载流子自旋极化情况;同时,作为有机半导体的重要特性,通过研究电声耦合对自旋极化的影响,发现随着电子注入能量的增高,体系的自旋极化呈整体下降的趋势.     

GaAs和ZnSe中极化子的压力效应

考虑电子发射和吸收多个虚声子对极化子的影响,计入压力效应,采用改进的线性组合算符法讨论极性晶体中的~族GaAs和~族ZnSe极化子的性质.在中间耦合极限下,数值计算得到了这两种极化子的耦合常数、自陷能、有效质量和围绕电子的平均虚声子数随外加压力的变化关系.结果表明:压力对~族材料的影响比较大.     

抛物阱中束缚极化子的结合能

采用体纵光学(LO)声子近似,利用改进的LLP方法,对两次幺正变换处理电子?LO声子相互作用和施主离子?LO声子相互作用进行了研究.用第一次幺正变换求出极化势;用第二次幺正变换可计算出无限深抛物量子阱中束缚极化子的结合能.结果表明,在阱中心极化势对极化子能量的贡献较大.阱宽较小时,束缚极化子的结合能随阱宽L的增大而急剧减小;阱宽较大时,能量减小缓慢趋近于体材料的三维值.     

Transmission electron microscopy investigation of the Ar+ ion irradiation effect in semiconductor GaAs

Room temperature irradiation effect of GaAs compound semiconductor by 100 keV Ar⁺ ions has been systematically studied by means of transmission electron microscopy. The dose dependenceoof the Ar⁺ ion irradiation and room temperature annealing effects have been investigated. The experimental results show that the structure of GaAs transforms from perfect crystalline through weakly and severely damaged crystalline to amorphous states with the increase of the irradiation dose and the damaged states are changed during room temperature annealing. Yang Xiangxiu: born in 1968, Doctor     

GaAs1-xSbx/GaAs量子阱的Type-Ⅱ特性

研究了分子束外延生长的不同舍量的GaAs1-xSbx／GaAs量子阱的光荧光特性和时间分辨光谱特性．分析表明，利用电子空穴分离导致了能带弯曲和能带填充效应，实验结果说明了GaAs1-xSbx／GaAs异质结至少在Sb原子数目百分比为16％～26％时是Type-Ⅱ结构．     

Transmission electron microscopy investigation of the Ar+ ion irradiation effect in semiconductor GaAs

Room temperature irradiation effect of GaAs compound semiconductor by 100 keV Ar⁺ ions has been systematically studied by means of transmission electron microscopy. The dose dependenceoof the Ar⁺ ion irradiation and room temperature annealing effects have been investigated. The experimental results show that the structure of GaAs transforms from perfect crystalline through weakly and severely damaged crystalline to amorphous states with the increase of the irradiation dose and the damaged states are changed during room temperature annealing. Yang Xiangxiu: born in 1968, Doctor     

压痕诱发GaAs单晶中的位错组态

利用透射电子显微镜对压痕诱发GaAs中的位错组态进行了研究.结果表明,压痕周围产生了玫瑰型不对称的位错组态和二次对称分布的孪晶结构.这种位错组态是由晶体中六个滑移面上的形核、运动及相互作用而成.它们与材料中不同运动速度的α、β位错密切相关.     

高二次电子发射系数材料砷化镓的理论设计

根据通常负电子亲和势二次电子发射材料砷化镓的能级特点,提出延长负电子亲和势二次电子发射材料砷化镓的逸出深度的理论设计,设计出了特殊的负电子亲和势二次电子发射材料砷化镓.通过对两种负电子亲和势二次电子发射材料的二次电子发射系数的理论值进行比较和分析,得出:当原电子入射能量较低时,两种材料的二次电子发射系数差值较小;当原电子入射能量较高时,两种材料的二次电子发射系数差值较大,而且随着原电子入射能量的升高,两种材料的二次电子发射系数差值也在增大.     

激光辐照GaAs膜和GaAs多量子阱反射光强的观测

实验观测了Ｈｅ－Ｎｅ激光辐照不掺杂ＧａＡｓ膜和ＧａＡｓ多量子阱的反射光强，对比研究了实验的结果。     

GaAs_(1-x)Sb_x/GaAs量子阱的Type-II特性

研究了分子束外延生长的不同含量的GaAs1-xSbx/GaAs量子阱的光荧光特性和时间分辨光谱特性.分析表明,利用电子空穴分离导致了能带弯曲和能带填充效应,实验结果说明了GaAs1-xSbx/GaAs异质结至少在Sb原子数目百分比为16%￣26%时是Type-II结构.     

GaAs太阳电池减反射膜的设计

利用实际测量的光谱响应结果来对GaAs单结太阳电池减反射膜进行设计优化. 先初步设计单结GaAs太阳电池SiN减反射膜厚度,然后太阳电池片样品进行光谱响应测量. 利用实际测量的光谱响应结果推算电池样品在AM1.5条件下的无反射时光谱响应,根据计算的结果来对GaAs单结太阳电池减反射膜厚度进行设计优化. 优化结果表明83nm为GaAs单结太阳电池单层减反射膜厚度的最优值.     

GaAs原子链耦合石墨烯电子输运性质的理论计算

基于密度泛函理论,运用非平衡格林函数对(GaAs)_4原子链耦合石墨烯纳米条带的电子输运性质进行了第一性原理计算,结果发现通过改变原子链与石墨烯之间的距离可以有效调制系统的电子传输行为.当(GaAs)_4原子链与石墨烯之间的距离d在0.10~0.28nm的范围内变化时,石墨烯、原子链上各自的电子传输要相互影响,且系统的平衡电导在2G_0~7G_0之间发生G_0(G_0=2e~2/h)整数倍的变化,即表现出量子化电导现象;当d0.28nm时,总的电导等于各自的电导之和,此时(GaAs)_4原子链与石墨烯之间的耦合很弱,各自的电子输运相互影响很小.