1、半導體自旋電子學是凝聚態(tài)物理學的一個重要特色，此學科將半導體技術和基于自旋的量子效應結合起來，它不僅豐富了物理學研究內(nèi)容，而且推進了自旋半導體器件的發(fā)展，是一個多學科交叉的新興領域。半導體自旋電子學主要研究目的是利用自旋作為信息的載體，并通過控制自旋自由度來完成新一代半導體自旋電子器件的開發(fā)。實現(xiàn)半導體自旋器件的先備條件是具有長自旋壽命，因此對電子自旋動力學過程探究成為研究熱點之一。在實驗中，我們利用單光子計數(shù)方法測量了(110)-Ga

2、As量子阱熒光動力學過程。并通過雙色時間分辨科爾旋轉技術，深入研究了該量子阱中自旋動力學過程。結合二者，本文驗證了光生載流子對電子自旋弛豫的定量影響。主要的研究內(nèi)容如下：
　　(1)在溫度20K條件下，利用單光子計數(shù)方法測量了不同激發(fā)功率下(110)-GaAs量子阱的熒光動力學過程。在實驗中我們得到熒光壽命?隨激發(fā)功率密度ρopt的增加而增大的變化趨勢，擬合實驗數(shù)據(jù)可得出τ∝ρ0.08opt。通過測量 GaAs量子阱的熒光壽命以及

3、對量子阱的光學吸收計算，我們能得到不同泵浦光功率下的帶間吸收所產(chǎn)生的空穴濃度。
　　(2)進一步通過雙色磁光科爾旋轉技術，在測量溫度為20K條件下，研究了(110)-GaAs量子阱中電子自旋動力學過程。實驗中我們測量了在該結構體系中，不同泵浦光功率密度條件下所對應的自旋弛豫時間τs。當光功率密度范圍從24.2 W/cm變化到140 W/cm2，此時自旋壽命對應τs=4.9 ns減小至τs=1.4 ns。泵浦光功率密度越大，產(chǎn)生的空

4、穴-電子對越多，由此我們可以得出空穴對電子散射作用是影響自旋弛豫的主要機制。
　　(3)結合在熒光測量實驗中所計算出來的有效空穴濃度，我們可得出自旋弛豫速率l/τs隨光生空穴濃度Nh成線性增加關系。同時，基于BAP機制主導的電子弛豫過程，我們在理論上估算了自旋弛豫速率與空穴濃度的線性依賴關系。實驗結果表明實驗上擬合出的依賴關系系數(shù)和理論計算比值符合比較好，因此我們定量驗證了在低溫下，BAP機制是(110)-GaAs量子阱電子自旋弛