半导体光学19发光谱课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,3.发光谱,扩展态激子激发,CdS,高能端发光谱与扩展态局域态跃迁有关：扩展态激子在运动过程中被非辐射中心俘获，即发射声子被局域.该局域激子进一步辐射发光,或进一步达到更低的局域态.局域激子能量越低,局域态密度越小,局域激子驰豫几率降低.,高温情况下,即,大部分局域激,子可以热激发到扩展态.扩展态激子的行,为类似与自由激子,但是由于混晶散射,相驰豫时间很短.,第16章 外场影响下的激子,16.1磁场,1.磁场强度划分,两个能量单位,电场：激子的里德堡常数,表示激子的,电离能.,磁场：激子的朗道能级,态密度.,为,时态密度.,三个范围,弱磁场：,即,磁场视为微扰.,强磁场：,即,首先考虑朗道能级,然后考虑库仑能量.,中等强度磁场：,2.能级变化,其中,所以抗磁移动,随着,增加而增加.CdS中A激子,塞曼能移,在,情况下,激子中电子和空穴具有,自旋磁矩,该磁矩在磁场中产生附加能量,其中“+”对于三重态激子,“-”对,于单,态激子,3.光谱,反射谱,随着,激子能级产生塞曼分裂.,激子能移随,变化,磁致极化激元,产生8个激子支，9个激子极化激元支.,激子能级随,变化,16.2 电场,1.斯达克效应,在静电场,作用下,激子能级发生移动.,2.三维系统,要求,产生激子的能移与吸收谱线宽度,可比,即,这样,激子电离,或激子谱线因,碰撞加宽(载流子加速).,作用下,激子频率发生移动,谱线加宽,峰值降低.,3.二维系统,垂直于层面.,16.3应力场,1.形变势,其中,是晶格常数.,2.结果,应力单轴,晶体对称性没有被破坏,只能产生能移.,应力单轴,晶体对称性被破坏,产生能级分裂.,c,p,Sr锶,界面间应力作用强于表面,且仅产生能移.,（立方晶格）,c,体材料中激子能量与界面态以及表面态激子能量有所不同。

立方晶格）,17 从腔极化激元到光子晶体,17.1 腔极化激元,17.1.1 内空的共振腔,1维FP共振腔,垂直入射：纵模满足,两侧镜面用于提高反射率总透射率1.,纵模间隔,斜射,其中,仍满足,守恒（哈密顿/方向,真空中色散关系,平移不变）.,二维:圆锥面.,一维:直线.,固定,:抛物线.,对于抛物线能带，根据,可得,17.1.2 腔极化激元,1.腔中置几个量子阱，位于腔内电磁波（驻波）波腹上，并且激子的最低频率与腔模共振,即,1hh激子频率.,阱内激子与腔模耦合产生腔极化激元.,无耦合,耦合,2.色散,示意图,与,比较，激子色散曲线的曲率,可忽略发光谱,不同的观察角 对应不同的,LPB,UPB,发光表示腔极化激元产生若激发光子频率比FP频率高得多，则不会出现在FP频率处辐射由发光谱导出的三个样品（失谐不同）的色散,考虑耦合 实验值,不考虑耦合,计算值,以上概念针对小m腔模与激子共振成立.,说明,若腔变宽，腔模频率降低，腔模频率间隔减小，直至趋近于体模反之，若腔变窄，腔模频率增高，可能超过激子频率激子相驰豫时间大于,。