特殊二維光子晶體能帶分析與量子點的光電特性研究

Abstract

本計畫擬進行特殊二維光子晶體及量子點光電特性的分析研究。在光 子晶體的模擬計算分析上，我們將設計特殊二維光子晶體結構、建立計算 光子晶體能帶的理論模型與平面波展開（plane-wave expansion）法的模擬 程式，比較分析多邊柱形－圓柱形及四邊柱形漸近切邊至正八邊柱形二維 光子晶體的TE 模態、TM 模態以及完全能隙的變化關係。期望能以完整、 循序漸進的方式，探討分析光子晶體能帶的決定因素及相關的物理機制。 而在量子點的光電特性研究上，乃針對InAs 量子點結構，以冷激光（PL）、 光調製反射光譜（PR）的方法進行其物理及光電特性研究分析，並探討侷 限結構對於InAs 量子點成長的影響，用以分析侷限結構對量子點的光學 表現、能階躍遷、重電洞與輕電洞的能帶偏移、尺寸均勻度、與侷限能力 等的影響。進一步的，我們利用光調製反射光譜的變溫、變頻量測方法， 配合阿瑞尼斯（Arrhenius）圖的擬合結果，分析出InAs 量子點結構中可能 的深層能階，以深入探討量子點結構的電子能態。