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本文研究了与量子点分子实验和理论有关的两个重要问题:(1)半导体自组织量子点在量子阱(DWELL)中的电子能谱结构及光学性质,分析了结构参数和组分对它们的影响。(2)交变电场驱动下半导体量子点分子中载流子系统的动力学行为,深入研究了其中电子和电子之间相互作用、电子空穴之间的相互作用、电子自旋之间相互作用对动力学行为,特别对动态局域化行为的影响。在理论分析的基础上,进一步对可能出现新的物理效应进行预测。 第2章中,在有效质量近似框架内,采用绝热近似,计算了量子阱中InAs/InxGa1-xAs自组织量子点(DWELL)的电子能谱和光学性质。计算表明,电子能级随受限势的增大而升高,并随着量子点的尺寸的增大而降低,而且量子阱的宽度和量子点浸润层的厚度增加也会导致能级有所降低。说明(DWELL)结构参数变化会使光致发光峰发生相应的蓝移或红移。在本章的另一部分,采用相同的方法,又计算了量子阱中GaN/GaxAl1-xN自组织量子点(DWELL)的电子结构和光学性质,计算结果与前面的计算一致。这项工作为这种新型结构量子点激光器的设计提供了物理模型和理论依据。 利用两点Hubbard模型,应用Floquet定理,在第3章中,研究了在交变电场驱动下双量子点分子中激子的动力学行为。虽然与双量子点分子中双电子系统相比,库仑作用与外加交变电场所起的作用正好相反,但它们在两系统所起的作用是不一样的,另外电子和空穴在两量子点中的隧穿系数是不同的。尽管如此,计算表明在准能的某些交叉点,初始局域在一个量子点中的激子,在演化过程中依然能保持动态局域化。计算也表明,增加电子空穴之间的相互作用,弱场区激子的动态局域化程度会得到加强。 在第4章中,利用三点Hubbard模型,应用Floquet定理,研究了在交变电场驱动下耦合三量子点分子中激子的动力学行为。在强交变电场驱动下,哈密顿中隧穿项可当做微扰来处理。通过计算不同Floquet态之间的跃迁矩阵元,发现当参数|k|/ω=n是偶数时,驱动交变电场满足Jn(V/ω)=0时,所有可能的量子跃迁矩阵元都是0,即量子跃迁受到抑制,所有初始分布状态在短时间内都能保持。当