有强内电场的GaN-基阶梯量子阱中的线性与非线性光吸收

采用密度矩阵方法,考察了带强内建电场GaN-基阶梯量子阱中的线性与非线性光吸收系数.基于能量依赖的有效质量方法,在考虑了带的非抛物性情况下,推导了结构中的精确解析的电子本征态,给出了系统中简单解析的线性与非线性光吸收系数表达式.以AlN/GaN/AlxGa1-xN/AlN阶梯量子阱为例进行了数值计算.结果发现阶梯量子阱的阱宽Lw、阶梯垒宽Lb、阶梯垒的掺杂浓度x的减小将提高体系的吸收系数.而且,随着Lw,Lb和x减小,吸收光子的能量有明显的蓝移,总吸收系数的半宽度及饱和吸收强度均减小.计算获得的部分结果与最近的实验观察完全一致