固体物理吸收与发射教学中费米黄金定则的应用

费米黄金定则是描述一个系统波函数由一个特征态变换为另一个特征态概率的理论,该理论可以很好地阐述固体发光材料的吸收和发射.然而费米黄金定则的推导过程比较复杂,学生对推导的结果不理解,这会影响后续的教学进度和整体的教学质量.本文回顾了费米黄金定则的推导过程,并基于该定则,推导出施主-受主系统电偶极子间的能量传递速率,证实电偶极子间的能量传递跟介电常数的平方和距离的六次方呈反比,该结果为调节电偶极子间的能量传递速率提供了理论依据.此外,根据费米黄金定则,建立了离子偶极子-原子偶极子能量传递模型,推导了发光中心离子偶极子-表面分子原子偶极子能量传递速率,阐明了发光中心激发态能量耗散机制,提出了增强发光中心发射效率的有效措施.这些应用举例能让学生更深入地理解费米黄金定则的物理意义.

GaInAsP/InP阶梯量子阱中电子-电子的散射率

在有效质量近似下,利用打靶法和费米黄金定则计算出GaxIn1-xAsyP1-y/In P阶梯量子阱中两个及多个电子从第一激发态子带到基态子带的散射率及平均散射率。计算结果表明,电子-电子的散射率和平均散射率随Ga组分和阱宽的增大而升高,随As组分的增大而降低。散射率随电子初态能和外加电场强度的增大而降低,平均散射率随载流子浓度的增大而升高。电子温度对平均散射率的影响不明显,平均散射率随着电子温度的升高而稍微降低。