PbTe／CdTe量子阱光学性质的研究

作     者：徐天宁 李家辉 张磊 吴惠桢 Xu Tianning;Li Jiahui;Zhang Lei;Wu Huizhen

作者机构：浙江大学物理系 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2008年第28卷第8期

页      面：1565-1570页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(10434090) 教育部博士点基金(20060335035)资助课题 

主　　题：Ⅳ-Ⅵ半导体光学 PbTe/CdTe量子阱 k·p 包络波函数 自发辐射 

摘      要：PbTe/CdTe量子阱是一类新型异系低维结构材料,实验观察到具有强的室温中红外光致发光现象。建立了理论模型,计算了PbTe/CdTe量子阱的自发辐射率和光学增益。模型中量子阱分立能级的计算采用k.p包络波函数方法和有限深势阱近似,考虑了PbTe能带结构的各项异性和阱层中应变对能级的影响。计算了PbTe/CdTe量子阱自发辐射谱与带间弛豫和注入载流子浓度间的依赖关系,计算结果与实验观察到的光致发光峰相符合。自发辐射谱线峰位随着注入载流子浓度的增加而出现蓝移,当载流子浓度从2×1017cm-3增加到2.8×1018cm-3,基态发射峰从372 meV蓝移到397 meV,而第一激发态发射峰蓝移量为15 meV。上述蓝移现象是由载流子与载流子及载流子与声子间的相互作用引起的。与PbTe体材料相比,PbTe/CdTe量子阱结构具有更高的增益强度(提高近15倍)和更宽的增益区,因而该体系可能是实现室温连续工作的中红外激光器的理想材料。