CdSe量子点的制备与荧光特性研究

主要讨论了CdSe量子点的制备及荧光特性。CdSe量子点由化学方法制备，通过选择不同的反应时间得到不同尺度的量子点样品。用荧光方法研究了量子点样品在石英衬底和有机溶剂中的荧光特性。实验表明，这些量子点都有良好的荧光特性。还用无限深球方势阱模型分析了量子点样品的电子态，并根据荧光参数估算了量子点的尺度．各样品荧光峰具有一致的半峰宽，表明CdSe量子点的成核过程在反应开始时同时完成。     

CdSe/ZnS量子点光纤纤芯基底的研究

量子点光纤正逐渐成为光通信领域的研究热点。首先介绍了CdSe/ZnS量子点掺杂光纤的发展历史,随后给出两种不同纤芯基底材料的CdSe/ZnS量子点掺杂光纤的制备方法,并对它们的光谱特性及发射峰值增益进行了分析比较,最后分析得出适合CdSe/ZnS量子点掺杂光纤的纤芯基底材料。CdSe/ZnS量子点掺杂光纤基底材料的研究对其他量子点光纤的研制具有一定的借鉴作用。     

ZnCdSe量子阱/CdSe量子点耦合结构中的激子复合

采用MOCVD方法制备了ZnCdSe量子阱/CdSe量子点耦合结构,利用低温(5K)光致发光光谱和变密度发光光谱研究了该结构中的激子隧穿和复合.观察到在该结构中存在由量子阱到量子点的激子隧穿现象.改变垒层厚度会对量子阱和量子点的发光产生显著影响.在垒层较薄的阱/点耦合结构中,隧穿效应可以有效地抑制量子阱中的带填充和饱和效应.     

单分散闪锌矿型CdSe量子点的合成及表征

采用TOPO辅助油相合成的化学方法制备出单分散的CdSe量子点。通过透射电子显微镜、X射线粉末衍射、粒径分布、紫外-可见吸收光谱和光致发光谱等多种测试手段对产物进行了表征,结果表明,CdSe量子点具有闪锌矿型(立方)晶体结构、粒径均匀、尺寸分布窄、发光性能良好的特点。此外,对闪锌矿型CdSe量子点的形成进行了初步分析。     

ZnCdSe量子阱/CdSe量子点耦合结构中的激子复合

采用MOCVD方法制备了ZnCdSe量子阱/CdSe量子点耦合结构,利用低温(5K)光致发光光谱和变密度发光光谱研究了该结构中的激子隧穿和复合. 观察到在该结构中存在由量子阱到量子点的激子隧穿现象. 改变垒层厚度会对量子阱和量子点的发光产生显著影响. 在垒层较薄的阱/点耦合结构中,隧穿效应可以有效地抑制量子阱中的带填充和饱和效应.     

纤锌矿CdSe量子椭球的电子结构和光学性质

在有效质量包络函数理论的框架下，经过坐标变化给出了椭球形纤锌矿结构CdSe量子点的哈密顿量并对其电子结构和光学性质进行了计算，给出了电子和空穴能级随椭球横纵比变化的图形并对其做出了解释，对量子椭球发光的偏振性给出了解释，分别讨论了晶格分裂场，温度和短轴半径对偏振度的影响，最后计算了长短轴对能带的影响。     

水溶性量子点ZnS:Mn的光学非线性特性研究

以Nd:YAG锁模激光器二倍频532 nm激光为泵浦光,用Z-扫描技术详细研究了水溶性量子点ZnS:Mn的光学非线性特性.实验结果表明,ZnS:Mn量子点对532 nm的光存在明显的双光子吸收.重点研究了在双光子吸收区ZnS:Mn量子点的非线性吸收和非线性折射,求解了不同入射光强下ZnS:Mn量子点的双光子吸收系数、双光子吸收截面、非线性折射率以及三阶非线性极化率,计算得到双光子吸收截面的最大值达10650×1050 cm4·s·photon-1,平均非线性折射率为8.22×10-20 m2·W-1.分析表明,ZnS:Mn量子点具有长波长的荧光发射、优良的光化学稳定性以及较小的双光子吸收截面,这些特性使其有可能成为双光子荧光分子探针.     

纤锌矿CdSe量子椭球的电子结构和光学性质

在有效质量包络函数理论的框架下,经过坐标变化给出了椭球形纤锌矿结构CdSe量子点的哈密顿量并对其电子结构和光学性质进行了计算.给出了电子和空穴能级随椭球横纵比变化的图形并对其做出了解释.对量子椭球发光的偏振性给出了解释.分别讨论了晶格分裂场,温度和短轴半径对偏振度的影响.最后计算了长短轴对能带的影响.     

纤锌矿CdSe量子椭球的电子结构和光学性质

在有效质量包络函数理论的框架下,经过坐标变化给出了椭球形纤锌矿结构CdSe量子点的哈密顿量并对其电子结构和光学性质进行了计算.给出了电子和空穴能级随椭球横纵比变化的图形并对其做出了解释.对量子椭球发光的偏振性给出了解释.分别讨论了晶格分裂场,温度和短轴半径对偏振度的影响.最后计算了长短轴对能带的影响.     

量子链和量子点光学特性的比较研究

比较研究了InGaAs/GaAs量子链和量子点的稳态和瞬态光学特性.实验发现,量子链的荧光寿命有很强的探测能量依赖关系,而量子点的荧光寿命随能量变化较小;量子链的荧光寿命随着激发功率迅速增加,高功率时趋于饱和,而量子点的荧光寿命随激发功率变化缓慢;此外,量子链样品的荧光上升时间也比量子点的小得多.这些结果清楚表明,在量子链结构中,参与发光的载流子之间存在很强的耦合和输运.进一步分析表明,这种耦合作用主要发生在量子链方向.荧光的偏振特性进一步证实了这一点.     

光学泵作用下两个耦合量子点的输运性质

运用Keldysh格林函数,理论研究了在光学泵作用下的两个耦合量子点的电子输运性质.发现了电流-电压曲线上的平台结构以及透射系数的共振峰,可以由量子点的局域态密度来解释.讨论了光学泵的频率以及强度对系统输运性质的影响,发现当光学泵的频率等于空穴的分立能级时,发生电子的动力学局域化.这个结果可以用来实现光学控制开关.     

Transport Properties of Two Coupled Quantum Dots Under Optical Pumping

运用Keldysh格林函数,理论研究了在光学泵作用下的两个耦合量子点的电子输运性质.发现了电流-电压曲线上的平台结构以及透射系数的共振峰,可以由量子点的局域态密度来解释.讨论了光学泵的频率以及强度对系统输运性质的影响,发现当光学泵的频率等于空穴的分立能级时,发生电子的动力学局域化.这个结果可以用来实现光学控制开关.     

CdSe量子棒的线偏振光学性质

用有效质量包络函数理论研究了CdSe量子棒的线偏振光学性质,考虑了形状和磁场的影响.发现CdSe量子球具有负的线偏振因子(xy-平面内的线偏振发射),而小半径长量子棒具有正的线偏振因子(z-方向的线偏振发射).z-方向就是晶格c-轴方向.因六角晶格对称性和晶格场劈裂能的影响,大半径长量子棒具有负的线偏振因子.线偏振因子随着z-方向磁场的增加而减小,可能由正变负,即z-方向的线偏振发射相对xy-平面内的线偏振发射减小了.     

CdSe量子棒的线偏振光学性质

用有效质量包络函数理论研究了CdSe量子棒的线偏振光学性质,考虑了形状和磁场的影响.发现CdSe量子球具有负的线偏振因子(xy-平面内的线偏振发射),而小半径长量子棒具有正的线偏振因子(z-方向的线偏振发射).z-方向就是晶格c-轴方向.因六角晶格对称性和晶格场劈裂能的影响,大半径长量子棒具有负的线偏振因子.线偏振因子随着z-方向磁场的增加而减小,可能由正变负,即z-方向的线偏振发射相对xy-平面内的线偏振发射减小了.     

量子点中强耦合极化子的性质

采用线性组合算符和么正变换方法研究了抛物量子点中强耦合极化子基态的束缚能和电子周围的光学声子平均数。结果表明，极化子的基态的束缚能和电子周围的光学声子平均数随有效束缚强度增大而减小，随电子-声子耦合强度增大而增大。     

PbSe量子点的制备与近红外波段光学性质研究

通过化学溶液体系中反应温度与原料配比的控制获得了尺寸分布均匀的窄带隙半导体PbSe量子点。利用吸收光谱、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）等手段研究了化学溶液法制备的PbSe量子点形貌、尺寸分布及红外吸收等特性。结果表明,所获得的量子点尺寸分布均匀,结晶性良好,并实现了第一吸收峰在885 nm～2 200 nm范围内可调的PbSe量子点。     

纳米硅量子点的自然形成及其发光特性

用 Si H4 气体的减压 CVD法 ,在氧化硅以及石英基板上自然形成了高密度的 (～ 10 11cm-2 )纳米尺寸的半球状硅晶粒 (硅量子点 ) ,并且对其光学吸收和发光 (Photo- luminescence,PL)特性进行了评价。用表面热氧化了的硅量子点样品 ,在室温条件且在高于 1.2 e V以上的能量范围内观察到了 PL谱。随着量子点尺寸的减少 ,PL谱的光学吸收限移向高能方向。 PL谱的峰值能呈现大幅度的 (约 0 .9e V)斯塔克移动 ,并且 PL谱的强度几乎与温度无关 ,说明发光来自与局域能级相关联的发光和复合过程。     

Surface Modification Strategy Synthesized CsPbX3 Perovskite Quantum Dots with Excellent Stability and Optical Properties in Water

The poor stability of CsPbX₃ (X = Cl, Br, I) perovskite quantum dots (PQDs) in polar solvents such as water, seriously hinders their practical application. Herein, 5-Bromovaleric acid (BVA) is used to replace oleic acid (OA), the most common surface ligand in CsPbX₃ PQDs synthesis. Under the synergic action of oleylamine (OLA), CsPbX₃ PQDs with high water stability can be synthesized directly in water. Because the carboxyl ligands provided by BVA, and the long chain amines provided by OLA formed hydrophobic shells on the surface of CsPbBr₃ PQDs, the obtained CsPbBr₃ PQDs still has high luminescence intensity and photoluminescence quantum yield after being dispersed in water for several days, and the luminescence peak is always maintained at 518 nm. In contrast, the luminescence intensity of CsPbBr₃ PQDs synthesized with OA and OLA is <1% of the initial intensity after only 30 min. CsPbCl₃ and CsPbI₃ PQDs synthesized directly in water by this method also show high water stability. In this study, for the first time the synthesis method of CsPbX₃ PQDs with high water stability using BVA/OLA as surface ligands is proposed, which provides an effective way to explore the synthesis of PQDs that can maintain stability in water.