《化合物半導體中自旋相關多體效應的理論研究》是依託山東師範大學，由馬紅擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：化合物半導體中自旋相關多體效應的理論研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：馬紅
- 依託單位：山東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
半導體受到圓偏振超短雷射脈衝激發時，價帶電子發生躍遷，根據光學取向原理，在導帶形成電子自旋布局，使得吸收係數、透射率和反射率均發生變化。本項目擬探索半導體中近帶隙、高載流子濃度下，電子自旋對抽運探測透射/反射光譜的影響。考慮帶填充效應、多體效應和自由載流子吸收等效應，建立透射/反射率的變化率與激發載流子濃度，激發光子能量的依賴關係，全面理解不同的參數對自旋相關透射/反射率的影響，並將模擬結果和相關實驗數據進行比較。其研究成果可以為抽運探測透射/反射光譜提供理論基礎，並解釋自旋動力學實驗研究觀察到的複雜現象。
結題摘要
本項目成功模擬了半導體體材料在帶隙附近、高載流子濃度下，電子自旋對抽運探測反射光譜的影響。考慮自旋相關的帶填充效應、帶隙重整效應，以InP，GaAs單晶為例，建立反射率的變化率與激發光子能量的依賴關係；結果發現在帶隙附近反射率的變化率對激發載流子濃度極其敏感，隨著光子能量的增加，反射率的變化率由漂白變為吸收，利用模擬結果擬合實驗數據，符合較好。利用二能級系統速率方程，在小信號近似的條件下，模擬了反射率的演變曲線，並利用此結果擬合了CdTe單晶的自旋動力學過程。本項目的結果為圓偏振抽運探測反射光譜技術提供了理論依據，並利用獲得的結果解釋了相關實驗現象。
