多层 InAs/GaAs 量子点偏振度的实验与原子论理论研究
材料科学
2011-09-26 v1 其他凝聚态物理
量子物理
摘要
最近的实验测量在没有任何理论指导的情况下表明，通过增加量子点堆叠中的量子点层数可以实现各向同性的偏振响应。本文通过线偏振光致发光测量和一系列系统的数百万原子模拟，分析了包含多达九层量子点的多层量子点堆叠的偏振响应。原子论建模与模拟使我们能够在光谱计算中纳入正确的对称性：这是解释实验证据的关键因素。由我们的模型计算出的偏振度值遵循实验数据的趋势。我们还通过分析应变分布、带边图和波函数图，提供了详细的物理见解。多方向光致发光测量和偏振度计算揭示了 InAs 量子点堆叠的一个独特性质：TE 响应在堆叠平面内是各向异性的。因此，单一的偏振度值不足以完全表征偏振响应。我们通过空穴波函数沿 [-110] 方向的取向来解释 TE 模式的这种各向异性。我们的结果提供了一个新的见解，即实验光致发光光谱中测得的各向同性偏振响应源于两个因素：(i) 由于重空穴带和轻空穴带混合增强，TM[001] 模式贡献增加；(ii) 由于空穴波函数沿 [-110] 方向排列，TE[110] 模式贡献显著减少。我们还展示了不同几何构型量子点堆叠的光谱，为实验人员设计用于光学器件的多层量子点堆叠提供指导。我们的结果预测，具有相同层的量子点堆叠将比具有不同层的堆叠表现出更低的偏振度值。
引用
@article{arxiv.1106.0517,
title = {Experimental and Atomistic Theoretical Study of Degree of Polarization from Multi-layer InAs/GaAs Quantum Dots},
author = {Muhammad Usman and Tomoya Inoue and Yukihiro Harda and Gerhard Klimeck and Takashi Kita},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.0517},
year = {2011}
}
备注
10 pages, 7 figures, and 1 table