量子點光電特性及相關應用之研究

Abstract

本計劃著眼於奈米尺寸量子點及材料光電特性的研究，涵蓋有量子點自發輻 射及干涉量測、量子消相干、量子傳輸以及極小數光子量測的探討，這些課題近 年來在量子計算與資訊相關領域引起廣泛的興趣。在量子點電性方面的研究，我 們將研究量子點系統的非馬可夫耗散行為，由於系統與測量裝置間的交互作用， 量測行為會使系統與裝置的記憶效應變得明顯地重要，我們利用統計計數方法來 分析系統的相關物理性質如頻譜、弛豫時間、電流和雜訊。此外由於量子點為固 態結構，系統運作時會受到環境場的影響，造成有消相干的現象，我們也將近一 步探討量子點系統在不同環境場下的消相干現象，其中包括有半導體平板和表面 環境場等。另外我們也考慮到強關聯效應對元件中電子傳輸的影響，將探討量子 點內庫倫作用和電子自旋散射如何影響近籐(Kondo)溫度的變化。對量子點光性 方面的研究，我們將使用時間解析光激螢光量測系統來研究不同量子點系統的自 發輻射生命期，包括架設單量子點與其鏡像系統，觀察量子點的光激螢光與其鏡 像之間的干涉現象，還有對多量子點不同點陣排列方式的自發輻射量測，進而探 討在變異電場條件下單量子點自發輻射生命期的變化，並瞭解多量子點系統自發 輻射生命期隨量子點問距的改變而變化的效應。因此我們希望藉由對量子點系統 的研究，能夠提供以量子點做為基本元件在電性與光性上所可能遭遇或必須瞭解 的物理特性，並且增進瞭解當這量子點系統運用在量子計算與量子資訊時所可能 發生的物理現象。