lee3－激子态理论(1)

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1、半导体超晶格国家重点实验室低维半导体中激子理论李树深中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室半导体中激子理论基本内容半导体中的激子、双激子、电子－空穴液体与激子BEC激子、双激子、电子－空穴液体与激子BEC理论低维半导体中的激子激子Polariton与激子BEC激子研究新进展半导体中激子理论基本内容（1）对半导体中激子的理论与实验研究已经大约有40年的历史。从实验角度看，研究半导体中激子的实验装置比较简单，主要采用光学方法。实验过程中样品温度较高，导致实验成本较低。理论研究方面，由于固体中电子和空穴有效质量的各向异性，使之理论上对激子多体相互作用

2、的处理非常复杂，甚至相当多的理论结果还是定性的结论。半导体中激子理论基本内容（2）近年来，随着纳米加工技术的不断提高，对低维半导体结构中的激子的广泛研究成为凝聚态物理的研究热点之一。特别是，关于固体中激子的BEC现象还有许多争论，理论方法还在发展中。随着量子信息研究热潮的兴起，人们提出激子可以作为固态量子信息的载体之一，低维半导体中激子BEC提供了固态量子信息处理的理想基态。半导体中激子理论基本内容（3）在介绍半导体中激子基本理论构架的基础上，我们简单介绍有关半导体激子的有关理论，包括对激子单体与多体的处理方法、半导体中激子密度导致的激子相变，并提出一些

3、未来可能的理论研究问题。半导体中激子理论参考文献：1.黄昆原著，韩汝琦改编，《固体物理学》，高等教育出版社；2.李正中著，《固体理论》，高等教育出版社；3.夏建白，朱邦芬著，黄昆审订，《半导体超晶格物理》，上海科学技术出版社；4.张礼，葛墨林，编著，《量子力学前沿问题》，清华大学出版社；4.BOSE-EINSTEINC0NDENSATION,A．GRIFFIN,D．WSNoKE,S．STRINGARI,1995半导体中激子理论基本内容半导体中的激子、双激子、电子－空穴液体与激子BEC激子、双激子、电子－空穴液体与激子理论低维半导体中的激子激子Polari

4、ton与激子BEC激子研究新进展半导体中的激子、双激子、电子－空穴液滴半导体中的激子（1）半导体发光二极管（激子）LED半导体中的激子（2）半导体量子阱激光器（激子）LD能级半导体中激子理论2000年10月9日瑞典皇家科学院决定将2000年诺贝尔物理奖授予三位科学家，奖励他们为信息和通讯技术所作的基础工作。其中俄罗斯彼得堡约飞物理技术研究所的ZhoresI.Alferv和美国加州圣巴巴拉加州大学的HerberKroemer分获奖金的一半，为了他们在发展半导体异质结构，并用于高速和光电子方面所作的贡献。奖金的另一半授予了美国德克萨斯仪器公司的JackS.K

5、ilby，为了他在发明集成电路方面所作的贡献。（另一位集成电路的发明者RobertNoyce已于1990年去世）半导体中激子（3）半导体中激子束缚能：半导体中激子Bohr:瓦尼尔－莫特激子（Wannier-MottExciton）半导体中激子（4）半导体中激子BEC转变温度：其中:n-densityg-excitongroundenergy半导体中的激子（5）激子Polaritons色散关系：半导体中的激子（6）半导体中的波色子（复合费米子）－激子、双激子半导体中激子浓度与“相态”：n1：激子态n2：双激子态n3：双激子态＋电子－空穴（液滴）n4：电子－

6、空穴液体其中浓度：n1E2>E3>E4半导体中的激子、双激子、电子－空穴液体（滴）半导体中激子理论基本内容半导体中的激子、双激子、电子－空穴液体与激子BEC激子、双激子、电子－空穴液体与激子BEC理论低维半导体中的激子BEC激子Polariton与激子BEC激子BEC研究新进展半导体中的激子理论Wannier-MottExciton有效质量理论－类氢模型半导体中的双激子理论Wannier-MottBiexciton有效质量理论2Ex0：非相互作用两激子静止量Dxx：双激子束缚能Exx0：双激子静止量Kxx：双激子质心波矢Mx

7、x：双激子质量半导体中电子－空穴多体理论《固体理论》，李正中著，高等教育出版社半导体中激子BEC理论基本内容半导体中的激子、双激子、电子－空穴液体与激子BEC激子、双激子、电子－空穴液体与激子理论低维半导体中的激子BEC激子Polariton与激子BEC激子研究新进展低维半导体中的激子BEC低维半导体中激子理论研究，内容非常丰富，研究比较广泛的是在有效质量理论基础之上的变分法、直接对角化方法等。下面主要介绍我们课题组近年来的研究工作。低维半导体中的激子BEC低维半导体中的激子态（1）三维、二维激子态：其中：三维：二维：低维半导体中的激子态（2）退耦近似下

8、量子阱中的激子理论（1）退耦近似下量子阱中的激子理论（2）低维半导体中的激子态（