球形壳核量子点中杂质能谱及其非线性光学吸收性质的研究

量子点是一种新型的低维半导体材料,其非线性光学效应是人们关注的重点。本文主要针对球形壳核量子点中的非线性光学吸收特性展开讨论,拟运用了有限差分方法求解球形壳核量子点中杂质态的能级与束缚能。进一步采用密度矩阵法和迭代法获得系统光吸收系数表达式,分析形壳核量子点中的非线性光吸收系数影响因素。研究结果表明:球形壳核量子点中电子的9个低能级都会随着量子点半径R的增大而降低。在考虑加入杂质时,能级会降落得更快,并且引起能级排序之间的变化,从而导致束缚能级排序的变化。对于固定的径向量子数而言,我们发现相邻能级之间的能级间隔会增加,这导致了吸收峰谱线发生蓝移。此外,总的光吸收系数的强度随入射光强度的变化明显发生改变。当入射光强度增大时,不管是否考虑杂质,总的吸收系数在急剧地减少。当入射光强度达到一定值时,吸收峰达到饱和。当入射光强度超过这个临界值,吸收谱线会被分裂成两个吸收峰。