Abstract
本論文由實驗和理論兩方面研究Ⅲ–▽族半導體及由分子束磊晶（molecular beamepitaxy, MBE）長成的（HaAs-GaAIAs 量子位井結構二次諧波產生（SHG ）的機制。首先介紹二次諧波發生的非線性光學理論，對於晶體表面所產生的二次諧波，我們引用Bloembergen-Pershan 的理論（BP theory ）來決定由電偶極矩（electricdipole）所產生反射二次諧波大小，另外，對於自由電子所引發的二次諧波，我們介紹自由電子的動力模型及Sipe的流體動力理論，知道二次諧波的產生將來自電四極矩（electric quadrupole ）及磁偶極矩（magnetic pole ）。對於GaAs-GaAIAs 量子位井結構，在位障及位井之間，由於電子的位能不同，將使位障的電子落入位井內，將位井內的電子視為可造成二次諧波的自由電子，引用sipe的理論，將位障與位井視為介電物質與導體的接面上，我們再利用光學矩陣的型式，求出由電偶極矩層產生反射二次諧波大小。利用光子計數術來量測反射二次諧波的大小，這是自行裝設，再配合品質良好的釔鋁机榴石電射，可進行時間上的統計，獲得可信的實驗結果。對於GaAs-GaAIAs 量子位井結構，造成二次諧波的物理機制，除了電偶極矩，還有電四極矩所造成的電偶極矩層，由實驗與理論比較，知道電四極矩的貢獻很小，反射二次諧波主要還是來自電偶極矩，此外由於在位障佈植矽（Si）的多寡濃度，將會使MBE 長成的晶體品質有影響，而使二次諧波的產生發生變異。