半导体量子点的器件应用

半导体量子点的生长和性质已成为当今研究的热点。以Ｓ－Ｋ生长模式已成功地生长了无缺陷的半导体量子点。由于其较强的量子效应,量子点结构的光电器件和电子器件有望比量子阱结构的器件具有更好的性能。介绍了量子点在光电器件中的一些应用,包括单电子晶体管、激光器和红外探测器等。     

英国演示量子点单光子探测器

英国Toshiba Research EuropeLtd和剑桥大学的研究人员演示了一种量子点单光子探测器,即可在量子点(QD)器件中通过监测双势垒结构的谐振隧穿电流变化探测单个光子。这种量子点单光子探测器是一个GaAsNIN二极管,具有以AlGaAs双势垒隧道结构和一层InAs量子点为特点的本征区。通过选择制作量子点的生长条件,可获得约1010/cm2的表面密度。在接近谐振的正向偏置下,     

台湾研制成功量子点白光LED

台湾工业技术研究所已研制成功一种基于量子点的白光发光二极管(LED)。研究人员通过将一种混合有机分子覆盖在多面体ZnSe量子点上形成冠状结构,并采用紫外辐射激励的量子点,从而获得了白光LED。     

台湾研制成功量子点白光LED

台湾工业技术研究所已研制成功一种基于量子点的白光发光二极管（LED）。研究人员通过将一种混合有机分子覆盖在多面体ZnSe量子点上形成冠状结构，并采用紫外辐射激励的量子点，从而获得了白光LED。     

扫描近场光学显微镜测量量子点团簇超辐射

用扫描近场光学显微镜的针尖照明模式对ZnSe量子点团簇进行精确定位测量,研究了量子点团簇的超辐射效应。在理论上根据Wannier激子超辐射模型阐述了量子点系统的超辐射发光机制;实验上用荧光光谱表征ZnSe量子点溶液的荧光性质,用扫描近场光学显微镜(SNOM)表征单个量子点团簇的超辐射光谱。结果表明,在Wannier激子超辐射模型中,量子点团簇辐射衰变率受到量子点团簇的大小和辐射光谱的共同影响,在实验上得出团簇的辐射衰变率随团簇尺寸的增加而增大,同时,不同尺寸的量子点团簇产生的辐射光谱也会对其产生影响,理论和实验的结合验证了激子超辐射的适用性。此研究结果可广泛用于生物传感器和光子器件等领域。     

用自组织量子点纳米结构制造的红外光电探测器

对于新一代光电子器件的设计,Ⅲ-Ⅴ族半导体导带或者价带中次能带间的载流子跃迁很重要.这些跃迁已被成功地用以演示新型红外激光器和探测器的操作.本文讨论量子点纳米结构中的次能带间跃迁在红外探测器方面的应用.在我们的研究工作中,量子点结构允许探测垂直入射的光.这种结构很有希望用于未来的焦平面列阵的设计,未来的焦平面列阵不需要用光栅结构把入射光散射成正确的偏振光以便通过次能带间的跃迁将其探测出来.本文中的量子点红外光电探测器也呈现出一种本征光伏效应.我们在低温(40 K)下演示了这种探测器的光导和光伏操作方式,在偏压低于0.5 V时获得的响应率约为数十mA/W.在以光伏方式或者光导方式操作的器件中,测得的探测率范围为2×108cmHz1/2/W至7×109cmHz1/2/W.通过实验已经证明,量子点结构能够探测9 μm至13 μm波段的红外辐射.     

红外PbX量子点光致发光特性研究

利用尺寸效应调节发光波长,Pb X量子点可用于近红外波段的光致发光。实际应用中对其辐射荧光特性的检测与评估,在设计器件、开发系统、提高量子点光致发光有效利用率等方面具有重要意义。本文对比分析了不同尺寸Pb X量子点在近红外波段的吸收、发射光谱,并对Pb X胶质量子点制成薄膜后的光致发光光谱进行了检测分析。光谱对比显示,量子点薄膜化后荧光辐射波长峰值会发生一定量的红移,全波半宽也会增大。提出一种在实际应用中检测量子点光致发光的空间分布情况并估算其效率的方法,同时利用该方法对两种Pb X量子点薄膜样品进行了检测分析。分析表明,量子点薄膜样品的光致发光功率与探测器相对样品发光表面的角度位置有关,可以反映出薄膜中量子点的分布;两种被测样品近红外激光照射下的荧光功率转换效率分别可达2.51%和2.06%,适于工程应用。     

红外技术与应用XXXIV

SPIE Vol.6940第一部分一、量子阱红外光电探测器、量子点红外光电探测器、阱中量子点及量子阱子带内光电探测器焦平面列阵1.阱中量子点红外光电探测器的探测波长的调节(Linda H(?)glund等)     

基于非辐射复合缺陷测量的GaN基LED老化性能研究

外延晶格失配等引入的非辐射复合缺陷是影响GaN基LED性能的重要因素。对不同LED样品老化1 600h前后的I-V特性、理想因子以及量子效率、发光特性进行了测量研究,并结合非辐射复合缺陷的定量测量,分析验证了非辐射复合缺陷对LED老化性能的影响。结果表明,非辐射复合缺陷是造成GaN基LED老化过程中隧穿电流增大、I-V特性偏离理想模型、理想因子增大以及光输出非线性化等现象的根本因素。在此基础上建立了非辐射复合缺陷浓度与LED老化性能之间的关系模型,提出了一种基于非辐射复合缺陷浓度及其恶化系数的GaN基LED老化性能评测方法。     

光的衰减对横向和纵向响应率与探测率方程中量子效率的影响

文章指出,当考虑入射辐射在光导探测器中产生衰减时,须对适用于响应率和探测率方程中的量子效率表达式进行修正。给出的量子效率新表达式可用于横向和纵向光导探测器的响应率与背景限探测率。     

量子点单光子探测器的研究进展

量子点单光子探测器具有可保持测试信号完整性、理论量子效率高、工作电压低等优点,同时具有室温单光子探测的潜力,最近得到了广泛的研究。文章介绍了基于三种不同形式量子点的单光子探测器,讨论了它们的工作原理,对比了各自的性能和参数,总结了各种器件的特点,说明了自组织量子点单光子探测的优越性能。     

量子点复合物发光二极管发射红外光

以悬浮在半导体聚合物中的量子点为特征的电致发光合成物．可望使应用于通信的高级光源易于发展。多伦多大学发展的一种发光二极管原型能在通信波长产生近红外辐射,其发射强度依据量子点的大小而不同。     

CdSe/ZnS和PbSe量子点光纤及光纤放大器研究进展

近年来,纳米晶体(量子点)以及量子点光纤、量子点光纤放大器成为一个研究热点。介绍了CdSe/ZnS和PbSe量子点的光谱特性以及量子点的吸收-辐射截面,表明量子点具有强的吸收和发射。总结了低浓度和较高浓度CdSe/ZnS量子点掺杂光纤、熔融法及溶胶凝胶法制备PbSe量子点光纤材料的最新研究进展,分析了两种方法制备量子点光纤材料的优缺点,概述了PbSe量子点光纤放大器的研究近况,展望了量子点光纤的应用前景。     

应用全息透镜探测激光辐射方向

本文介绍一种应用全息透镜探测激光辐射方向的新技术。特点是可扩大视场,戊本低廉,系统结构简单。由于采用点光电探测器,可望提高探测灵敏度和精度。     

美国研制出可用于8至12μm大气窗口的量子点光电探测器

据美国《Photonis Spectra》杂志报道,美国南加利福尼亚大学和得克萨斯大学最近联合研制出了一种可用于8至12μm大气窗口的量子点光电探测器。这种新型致冷型器件的性能与现有的量子阱红外光电探测     

用于探测微弱紫外光的高效率太阳能盲GaN光电阴极

美国西北大学的研究人员最近制备了一种太阳能盲紫外探测器,该紫外探测器是以一种经过Cs处理的p-GaN光电阴极为基础的.在用于探测深紫外辐射(λ=200nm)时,该器件获得了30%的量子效率和大约4个数量级的紫外-可见光抑制比率.     

PbS量子点同质P-N结光电探测器

PbS胶体量子点因其带隙可调、可溶液加工、吸收系数高等优异特性而广泛应用于光电探测器领域。然而基于光电二极管结构的PbS量子点光电探测器通常会使用不同的材料来制备N型层,从而增加了器件设计和工艺的复杂性,不利于这类光电探测器未来在面阵成像芯片中的应用。为简化制备工艺,提出了一种PbS量子点同质P-N结光电探测器,仅通过一种工艺过程实现了器件P型层和N型层的制备。经测试,探测器对不同入射光强度的探测表现出了良好的线性响应;在0.5 V反向偏压作用下,器件在700 nm处的响应度为0.11 A/W,比探测率为3.41×1011 Jones,展现出了其对弱光探测的优异能力。结果表明文中提出的PbS量子点同质PN结光电探测器有助于推动其在面阵成像领域中的发展。     

QDRTD单光子探测技术

量子信息技术的发展对单光子探测器提出了更高的性能要求,新型的量子点单光子探测器展现出了很好的性能和发展潜力。研究了一种基于量子点共振隧道二极管(QDRTD)的单光子探测器,介绍了QDRTD的基本结构和原理,重点对其内部电子传输特性和I-V特性进行了分析,并进行了结构优化,可满足单光子探测中多种波长选择的需求,为QDRTD多波长单光子探测的光子响应特性、探测效能等研究奠定了基础。同时,分析结果表明:QDRTD单光子探测器在光子响应、暗电流、波长选择等多个方面都具备很好的特性,具有广阔的应用前景。     

量子雷达应用述评

量子雷达是一种利用量子现象进行目标状态感知与信息获取的远程传感设备,采用微波量子或光量子进行探测,利用量子特性提高其探测、识别和分辨目标的能力。作为一种新概念雷达,量子雷达可以突破标准量子极限并逼近海森堡极限,具有突破传统雷达在探测和成像等方面性能极限的潜力。总结了量子雷达基本概念、研究进展等情况,综合分析了目前研究的初步结论,预测了当前可能的应用方向,最后梳理了量子雷达的重点研究方向。     

CdTe/CdS、CdTe/ZnS核壳结构半导体量子点制备及荧光特性

核壳半导体量子点材料因其在修复单量子点表面缺陷方面的特殊性能,极大地提高了量子点的光学性能而受到人们的研究。改进了CdTe核心的制作方法,使用小型三口瓶替代传统的小烧瓶作为反应容器,制备碲氢化钠,合成了不同核心尺寸、不同壳层厚度与不同壳层材料的10种CdTe/CdS、CdTe/ZnS核壳结构半导体量子点。对10种核壳结构半导体量子点材料进行紫外可见吸收光谱及荧光光谱测试,并分析其荧光特性。量子点在紫外可见波段的吸收光谱表明随着量子点尺寸的增大,吸收峰发生红移。通过实验结果与分析可推断出CdTe/CdS量子点荧光寿命和强度的不同是由于核心和壳层尺寸的不同量子点在I型和II型中相互转换;CdTe/ZnS的壳层厚度增加时,由于ZnS的壳层降低了核心外表的悬空键和表面缺陷态的数量,使电子空穴对复合机率加大,使得荧光峰位产生了红移。