半导体激子基态性质的研究 林晓熙

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1、.本科毕业设计（论文）半导体激子基态性质的研究林晓熙燕山大学2010年6月...摘要半导体激光器是很多日常装备中的关键部分，为了提高这些设备的性能，全界都在努力的研制和开发开，更小，更亮，效率更高或可在新的波长下工作的半导体激光器。而作为半导体发光性质的重要应用，进一步了解半导体的发光性质对于半导体激光器的发展是很重要的。本文研究的课题就属于半导体激光器的发光性质方面的理论分析和计算。论文首先介绍了半导体的发光原理及激子。从而说明了研究半导体的发光性质的重要性。指出半导体激光器中激子的复合发光起起着重要作用。激子概念的提出对于半导体发光而言是一个重要的里程碑，有关激子束

2、缚态的研究一直是人们关注的热点。文章主要介绍了有关激子基态的理论研究和实验上的状况。本文使用有限元方法，利用虚时演化的计算方法，使用Matlab数学软件，近似计算激子在无限深势阱里的基态及基态能。并对计算结果进行讨论。关键词　半导体激子；束缚基态；有限元法；matlab...AbstractSemiconductorlasersaleusedextensivelyinmanyequipments．Thebetterpropertiesinsemiconductorsareexpectedtodeveloptheoptoelectronicdevices．Astheimp

3、ortantapplicationofsemiconductoropticalproperties，theprogressofsemiconductorslasersdependonitsfurtherresearches．Thesubjectofthisarticleisabouttheopticalpropertiesofsemiconductors．Firstlytheprogressofsemiconductorlasersisintroducedinthisarticleandpresentthenecessityandimportanceonstudying

4、theopticalpropertiesofsemiconductors．Thentheluminescencemechanisminsemiconductorsisexplainedandpointouttherecombinationofexcitonsplaystheimportantroleintheluminescenceofsemiconductorlasers．Thispaperusedthefiniteelementmethod,usingthevirtualevolution,acalculationmethodwhenusingMatlabmathe

5、maticalsoftware,theapproximatecalculationexcitationaninfinite-potential-wellgroundandintheground.Andthecalculatedresultsarediscussed.Keywords　Semiconductorexciton；exciton-boundedstate；Finiteelementmethod；matlab...目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2研究的主要内容2第2章激子及激子研究现状32.1激子简介32.2量子阱中激子凝聚的研究

6、进展52.3本章小结10第3章激子基态计算方法113.1激子基态计算方法-有限元法113.1.1一维问题的有限元方法、线性元123.1.2二维问题，三角形线性元223.2激子基态描述273.3matlabpde工具箱简介293.4本章小结30第四章半导体中激子基态计算314.1虚时演化314.2分析非线性薛定谔方程324.3matlab求解334.3.1三角格子334.3.2公式处理334.3.3计算结果及讨论34结论39参考文献41致谢43附录1开题报告45附录2文献综述47附录3外文翻译49...附录4外文原文55附录5编程源代码67...第1章绪论1.1课题背景半

7、导体激光器是以半导体材料为工作物质，用电注入直接泵浦的方式激励的小型化激光器，它的体积小、功耗低、可靠性高且便于集成化，因此在国内外拥有及其广泛的应用市场。半导体激光器是很多日常装置的关键部分，如光存储驱动，激光打印机，光纤通讯，彩色显示和袖珍光盘播放器，为了提高这些设备的性能，全世界都在努力地研制和开发更小，更亮，效率更高或可在新的波长下工作的半导体激光器。而作为半导体发光性质的重要应用，进一步了解半导体的发光性质对于半导体激光器的发展是很重要的．近年来，人们热衷于低维量子系统的研究。量子阱就是一种二维系统，现代技术的发展使人们可以制作