半导体量子线中的超快速光学过程和激子-等离子体Mott相变的研究

半导体量子线是纳米材料的一个前沿研究领域，不仅适用于开发高效率有源发光器件，而且也是理想的低维物理研究平台。为阐明半导体量子线中激子形成的超快速光学过程以及激子-等离子体Mott相变的机制，我们提出结合第一性原理和模型计算的理论研究方法，解决模型参数的不确定性及数值计算复杂性问题。通过对实际构造的GaAs量子线的能带计算，获得载流子的有效质量及电子-空穴间的有效库仑作用，应用于模型计算。在准平衡态的研究中，通过自洽求解准粒子的自能和介电函数，得到能带重整化和动态屏蔽的库仑作用，探讨激子-等离子体的相变过程。在超短脉冲激发引起的弛豫过程中，我们考虑电-声子耦合及载流子间的库仑散射机制，使用集团展开等理论工具研究非平衡态的载流子分布、关联函数，以及发光谱的时间演化特征，阐明激子产生的机制。