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《双激子和浸润层泄漏以及俄歇俘获对量子点Rabi振荡衰减的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第))卷第)期"&&3年)月物理学报SL8/))，ZL/)，[,，"&&3!&&&6%"*&V"&&3V)（)&)）V"!""6&3JNPJWXYDHNJDHZHNJ!"&&3N>.;/W>2/DLB/"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""双激子和浸润层泄漏以及俄歇俘获对量子点!"#$振荡衰减的影响!!）!）!）!）"）!）#"）刘绍鼎程木田周慧君李耀义王取泉薛其坤!）（武汉大学物理系，武汉$%&&’"）"）（中国科学院物理研究所，国际量子结构中心，
2、北京!&&&(&）（"&&)年*月!日收到；"&&)年*月!%日收到修改稿）研究了脉冲激光激发下半导体量子点激子+,-.振荡中多能级过程引起的退相干特性/运用多能级粒子数运动方程组，分别计算和分析了三种多能级过程（双激子、浸润层泄漏以及俄歇俘获过程）对量子点中+,-.振荡衰减的影响/分析表明，双激子的影响在激发脉冲的脉宽较长时（0)12）可以忽略；浸润层的泄漏虽然使得激子基态上粒子数振荡的振幅随着激发场的增强而减小，但是同时也导致了振荡平均值的减小；分析和讨论了两种俄歇俘获方式对激子振荡和复合发光的影响/关键词：+,-.振荡，半导体量子点，
3、退相干，俄歇俘获%&’’：&%3)，$")&，’%"&4［!3］影响/!C引言本文研究了双激子、浸润层泄漏以及俄歇俘获三种多能级过程在)C$12脉冲激发下对半导体量子被称为“人工原子”的半导体量子点在固态量子点+,-.振荡衰减的影响，对这三种多能级退相干过信息和量子计算领域具有很重要的意义/对量子点程引起+,-.振荡衰减的特性进行对比，并对量子点中量子态的相干操纵是近期的研究热点之一/+,-.中的两种俄歇俘获过程进行了分析/振荡和量子干涉效应作为相干操纵的基础，也引起了广泛的关注/"&&!年，DE.@F,E@G等在H;I,J2量子点"/理论
4、分析［!］中实现了+,-.振荡，随后，大量的文献报道了利用不同的方法在量子点中实现和观测粒子数+,-.()*+量子点中的俄歇过程［"—*］振荡和量子干涉效应/对量子点的各向异性和［!&—!"］激子间的纠缠等特性亦有不少研究/基于多量子点载流子（电子、空穴和激子）的俄歇过程脉冲调控技术，已经在单个半导体量子点中实现是一种重要的载流子动力学过程，已有不少文献从［!%］［!’—!*］了4@?E2B>6KLM2,量子逻辑运算和N+OP量子理论和实验方面对其作了报道/理论研究表［!$］逻辑门/明，在强激发下俄歇过程可带来明显的载流子弛豫，半导体量子点
5、系统中激子+,-.振荡的特点是并且俄歇系数很大程度上依赖于半导体量子点的大［"&—")］［!’，""，"3］振荡振幅随激发光强的增大而迅速衰减/分析引起小和形状/目前已在H;I,J2VI,J2，H;J2V［!*，"$，"’，"(］［"*—%!］+,-.振荡衰减的退相干过程的物理机理是一个重H;W和NAD@等量子点体系中观测到俄要的研究课题/"&&%年，QRG2E;@G等分析了电子与声歇过程/量子点基态和浸润层连续能级间有多种俄［!’，"&，"!，"%，%"］子的相互作用退相干过程造成的+,-.振荡衰减的歇过程/其中一种为浸润层中较低能级上［
6、!)］特点/最近，S.88,26TU,2等分析了短脉冲（!12）激的一个电子（空穴）跃迁到浸润层更高能级，同时另发下双激子和浸润层的泄漏对+,-.振荡衰减的外一个电子（空穴）衰减到量子点的激子基态，见图!国家自然科学基金（批准号：!&)%$&%&和!&$’$&’)）资助的课题/#567,.8：99:,;<=:>?/@A?/B;@期刘绍鼎等：双激子和浸润层泄漏以及俄歇俘获对量子点?"’1振荡衰减的影响$!$&［!#，$%，$!，$&，&$］（!"）；另一种为浸润层中的一个电子（空穴）衰减到量子点的激子基态，同时量子点激子基态中的一个空穴（电子
7、）跃迁到更高的能级，见图!［!#，$%］（’）(当一个电子和空穴同时被量子点俘获时可［$)，&&，&*］以认为俘获了一个激子(故图!（"），（’）表示量子点中的两种激子俘获过程，图!（"）所示的俄歇过程使量子点激子基态的激子数增加，图!（’）所示的俄歇过程会加大激子基态的解相干度(图$系统能级结构示意图，该系统包括真空态8/〉、单激子态8-〉、双激子态8’〉、浸润层能级8.〉、单粒子态8+〉和激子基态8,〉子点的激子能级，本文只考虑基态俄歇俘获，即+〉［&&］至,〉的俘获过程，其俘获速率!+,!!$++，!为俄歇俘获系数(系统的9":130
8、;21"2量为图!量子点与浸润层能级间的俄歇过程（"）一个电子（空穴）"6"-<"’<".3，跃迁到浸润层更高的能级，同时另外一个电子（空穴）衰减到量"-6#-%--7!=（$&
