本研究主要是量測自聚式砷化銦/砷化鎵(InAs/GaAs)量子點以及量子環的磁場螢光 光譜，並且研究其發光特性。量子點以及量子環由於結構上的差異，發光的特性也會有 所不同。從量子點演變到量子環的過程中，由於結構之高度變小，導致發光能量藍移。
在量子點的熱退火實驗中，因為銦原子和鎵原子在量子點中混合嚴重，使得發光的能量 變高且均勻度增加。同時，熱退火實驗也可驗證量子環在製成過程中，熱退火的步驟造 成量子環發光能量藍移，且具有較好的均勻度。
在外加垂直於樣品表面方向的均勻磁場下，光激發螢光光譜會受到反磁性效應以及 塞曼分裂(Zeeman splitting)的影響而產生光譜的遷移。在零磁場時，量子點與量子環在 不同能階的簡併數目不同。在基態，量子點及量子環都只有一個能態而無簡併態；第一 激發態在量子點及量子環中均有兩個簡併態；然而在第二激發態中，量子點有三個簡併 態，但量子環則維持兩個簡併態。在外加磁場下，由於量子點及量子環的激發態存在著 角動量不為零的能態，受到塞曼效應的影響使得激發態的能階會分裂。在我們的磁場螢 光光譜實驗，量測了不同雷射激發功率下，量子點以及量子環的螢光光譜。在高激發功 率密度下，我們看到了激發態的能階分裂，也確實看到了量子點及量子環在第二激發態 能階分裂的數目不同。利用塞曼分裂的能量差與磁場呈線性關係，我們求得了激子的有 效質量。而我們是第一個在磁場螢光光譜中，比較量子點以及量子環的激子有效質量之 差異。實驗結果中，量子環的激子有效質量比量子點大，這是由於量子環在成長過程中 所需的熱處理，導致量子環中有較多的鎵原子，此外，量子環的發光能量較高，受到能 帶的 non-parabolicity 影響也會造成量子環具有較大的激子有效質量。
反磁性效應會導致量子結構的發光能量隨著磁場的增加而藍移，且能量與磁場的平 方成正比。我們觀察基態的反磁性位移會隨著激發功率密度越大而變大，這是由於在高 激發功率下，受到遮蔽效應的影響而使得電子電洞間庫倫作用力變小，電子與電洞的空 間分離量變大，而激子的半徑變大，導致反磁性位移變大。
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簡歷 (Vita)
姓名：李依珊 (Yi-Shan Li) 性別：女
出生年月日：民國 77 年 1 月 3 日 籍貫：台灣新北市
學歷：
國立中興大學物理學系學士 (95.9-99.6)
國立交通大學電子研究所碩士班 (99.9-101.6) 碩士論文題目：
砷化銦量子點及量子環在磁場下之光激發螢光光譜研究
Studies of Magneto-photoluminescence of InAs Quantum Dots and Rings