10、电压可调激子拓扑结构研究

电压可调激子拓扑结构研究

在半导体量子点系统的研究中，电压可调激子拓扑结构是一个极具潜力的领域。它涉及到量子点中电子和空穴的复杂相互作用，以及外部电场和磁场对这些相互作用的调控。下面我们将深入探讨这一领域的相关研究。

电压可调激子拓扑的基本原理

在 InAs/GaAsSb 量子点（QD）系统中，当 F = Fz ≤ 0 时，II 型限域、应变和压电电场的共同作用使得空穴波函数呈现出非单连通拓扑结构（类似环形），并形成较大的面内永久偶极子。在 I 型纳米结构中，沿生长方向施加磁场的效应已经得到了广泛研究。然而，在 II 型纳米结构中，非单连通拓扑和面内偶极子会导致电子和空穴波函数之间出现相对 Berry 相位。

识别光学 Aharonov - Bohm（AB）效应的关键特征是电子相对于空穴的轨道角动量的变化。从光学角度来看，这意味着激子基态会随着施加的磁场从亮态演变为暗态，从而导致发射强度逐渐减弱。但在实际样品中，由于系统对称性降低，总角动量不再是一个良好的量子数，因此观察到的是强度振荡而非完全淬灭。

量子环（QR）是指电子、空穴或两者都具有环形拓扑结构的量子纳米结构，近年来一直是理论和实验研究的热点。研究发现，电子和空穴在径向方向上的电荷分离对于观察光学或激子 AB 振荡效应至关重要。在 I 型 QR 系统中，⟨ρe - h⟩相对较小，使得检测光学 AB 效应成为一项具有挑战性的任务。而在 II 型限域的半导体纳米结构中，即使只有一种载流子呈现环形拓扑结构，空间分离也使得观察光学 AB 效应变得更加容易。

磁光致发光实验

为了研究样品中的光学 AB 效应，在 5 K 的法拉第配置下记录了磁光致发光（MPL）光谱。对于