玻璃中CdSeS量子点的结构和光学性质

用两步退火法在掺CdSeS的玻璃中制备了高密度的量子点,均匀性较好.量子点尺寸随第二步退火时间加长而增大,但组份基本不变.研究了量子点光学性质与退火时间的依赖关系,证明光致发光谱中的低能峰与量子点表面缺陷态有关.量子点尺寸越小,比表面积越大,该峰相对强度越大.     

CdSeS量子点的光学非线性特性研究

以Nd:YAG锁模激光器二倍频532 nm的激光作激发光,利用Z-扫描技术研究了CdSeS量子点的光学非线性特性.实验结果表明,CdSeS量子点在532 nm光激发下具有很大的非线性吸收效应,吸收光谱和荧光光谱表明,CdSeS量子点的非线性吸收效应来自于双光子吸收.与已经有报道的量子点相比较发现CdSeS量子点产生双光子吸收效应的阈值为1.36 GW/cm2,非线性折射率达10-8 esu量级,平均双光子吸收截面为25 960GM.CdSeS量子点的这些优异光学非线性特性可使其广泛地应用在生物成像、荧光标记、全光光开关及光限幅等方面.     

Si中Ge量子点的光致发光

生长温度500℃下，在Si（001）衬底上分子束外延自组织生长锗量子点．700℃退火20分钟后观察到其光致发光．原子力显微镜（AFM）和横截面试样透镜（XTEM）方法用于观察鼻子点的大小和密度．利用喇曼光谱观察不同温度退火引起的Ge与Si之间的互扩散．     

垂直堆垛InAs量子点的光学性质

垂直堆跺InAs量子点是用分子束外延(MBE),通过Stranski-Krastanov(S-K)方式生长.利用光致发光(PL)实验对InAs量子点进行了表征.在生长过程中使用对形状尺寸控制的方式来提高垂直堆垛InAs量子点形貌均匀性.样品的外延结构是Si掺杂GaAs衬底生长500nm的过渡层,500nm的GaAs外延层,15nm的Al0.5Ga0.5As势垒外延层,5个周期的InAs量子点生长后2单层GaAs的外延结构,50 nh的Al0.5Ga0.5As势垒外延层,最后是15 m的GaAs覆盖层.外延结构中Al0.5Ga0.5As势垒外延层对镶嵌在里面的InAs量子点有很强的量子限制作用产生量子效应.PL测量系统使用514.5 nn的缸离子激发源.发现了量子点基态光致发光峰等距离向红外方向劈裂等新的物理现象.利用光致发光通过改变势垒的宽度和掺杂情况,研究了外延结构的光致发光特性,得到二维电子气(2DEG)随势能变化局域化加强等的新结果.     

量子点结构和量子点激光器

简述了量子点结构和最子点激光器的目前发展情况，例举了量子点激光器的典型应用。阐述了对晶格失配系统，外延生长量子点最佳方法是应用Ｓ－Ｋ机理的自组织生长。     

纳秒脉冲激光制备硅量子点发光的退火效应

为了获取高量子效率的硅基光源,利用纳秒脉冲激光在单晶硅片上制备微米级的圆孔形腔阵列,对该样品在高温退火处理后出现的性能进行研究。腔内形成的量子点在波长710 nm附近有很强的光致发光峰。将样品放在1 000℃下进行高温退火处理,通过控制退火时间,对比研究退火前后的激发光功率变化的光致发光光谱,可以观察到自发辐射和受激辐射的变化趋势。同时,在退火20 min的腔中不同位置测量到光致发光的强度不同,发现腔体边缘的光致发光最强,这可能与腔体边缘上分布了大量的量子点发光有关。最后,采用标准的LED定标方法测量了腔内的最大光致发光外量子效率（PL-EQE）。检测结果显示退火后腔体内的外量子效率可达9.29%。     

GaInAs/AlInAs多量子阱结构光学性质的研究

我们研究了与InP衬底晶格匹配的GaInAs/AlInAs三元材料多量子阱异质结构的光学性质,测量了不同阱宽量子阱在低温下的吸收光谱、光致发光及其激发光谱,以及吸收光谱随温度的变化.所测样品的光致发光峰主要取决于与缺陷态有关的跃迁过程,但吸收光谱中直到室温仍观察到重轻空穴的本征激子峰.吸收光谱线形明显地反映了多量子阱中电子态的二维特性.对不同量子阱中各子带间跃迁能量因温度上升而产生的红移进行了测定和分析.用Kronig-Penney模型对子带能量所作的计算表明,为了与测量到的跃迁能量获得满意的拟合,必须在计算中计入导带和价带的非抛物线性效应.我们结合光学性质和X光双晶衍射测量,对层厚、应变和组份均匀性等样品结构参量进行了分析.     

纳米量子点结构的自组织生长

所谓自组织生长纳米量子点 ,是具有较大晶格失配度的两种材料 ,依靠自身的应变能量 ,并以 Stranki- Krastanov(S- K)生长模式 ,在衬底表面上形成的具有一定形状、尺寸和密度的自然量子点结构。文中主要介绍了量子点自组织生长的基本原理、几种不同类型量子点的自组织生长及其光致发光特性。     

氧化镁包埋的氧化锌量子点的制备和光致发光特性研究

介绍了一种简单的方法实现了氧化镁包埋氧化锌量子点,并研究了包埋氧化镁中的氧化锌量子点的形成和光致发光特性.在样品制备过程中,我们利用电子束蒸发氧化镁晶体和热蒸发金属锌同时进行的方法将金属锌包埋到氧化镁薄膜中,然后在不同的温度下(500、600、700、800、900、1000°C)将金属锌在氧气氛中氧化,从而实现利用氧化镁包埋氧化锌量子点的目的.(PH13)     

InGaAs/GaAs量子阱中自组装InAs量子点的光学性质

在InGaAs/GaAs量子阱中生长了两组InAs量子点样品,用扫描电子显微镜(SEM)测量发现,量子点呈棱状结构,而不是通常的金字塔结构,这是由多层结构的应力传递及InGaAs应变层的各向异性引起的.采用变温光致发光谱(TDPL)和时间分辨谱(TRPL)研究了其光致发光稳态和瞬态特性.研究发现,InGaAs量子阱层可以有效地缓冲InAs量子点中的应变,提高量子点的生长质量,可以在室温下探测到较强的发光峰.在量子阱中生长量子点可以获得室温下1 318 nm的发光,并且使其PL谱的半高宽减小到25 meV.     

InAlAs/InGaAs复合限制层对InAs量子点发光性质的影响

系统研究了InAlAs/InGaAs复合限制层对InAs量子点光学性质的影响;发现InAs量子点的基态发光峰位、半高宽以及基态与第一激发态的能级间距都强烈地依赖于InAlAs薄层的厚度和In的组分;得到了室温发光波长在1.35μm,基态与第一激发态的能级间距高达103 meV的InAs量子点的发光特性。这一结果对实现高T_0的长波长InAs量子点激光器的室温激射具有重要意义。     

玻璃球形微腔中量子点发光行为研究

制备出了尺寸在μm量级的球形玻璃微腔,在球形微腔中嵌入了CdSeS半导体纳米团簇结构,用一束激光激发单个微球时,球形微腔中CdSeS量子点的发光通过全内反射实现了球形回音壁模式的腔模共振,实现了受限电子态和光子态的耦合。     

InAs/GaAs自组织生长量子点结构中浸润层光致发光研究

当激发光能量小于GaAs势垒带边能量时，在InAs量子点结构中，清楚地观察到与InAs浸润层有关的发光峰．研究表明，此发光峰主要来源于浸润层中局域态激子发光，局域化能量为12meV，发光具有二维特性．在相同的生长条件下，此发光峰位置与InAs层的厚度基本无关．这些结果有助于进一步深入研究浸润层的形貌和光学性质．     

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.     

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.     

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.     

在量子阱中自组织量子点结构GaN/AlxGa1-xN的电子能谱

在有效质量近似框架内,采用绝热近似,计算了在量子阱中GaN/AlxGa1-xN自组织量子点系统的电子结构和光学性质.计算表明系统的电子能级随量子点受限势的增大而升高,随量子点尺寸的增大而降低,而且量子阱的宽度和量子点浸润层厚度的增加也会导致能级值有所降低.说明结构参数会使在阱中的量子点的光致发光峰波长发生相应的蓝移或红移,与已知的实验结果一致.     

在量子阱中自组织量子点结构GaN/AlxGa1-xN的电子能谱

在有效质量近似框架内,采用绝热近似,计算了在量子阱中GaN/AlxGa1-xN自组织量子点系统的电子结构和光学性质.计算表明系统的电子能级随量子点受限势的增大而升高,随量子点尺寸的增大而降低,而且量子阱的宽度和量子点浸润层厚度的增加也会导致能级值有所降低.说明结构参数会使在阱中的量子点的光致发光峰波长发生相应的蓝移或红移,与已知的实验结果一致.     

ZnMgSe/ZnCdSe多量子阱的光学性质

通过光致发光 (PL)和拉曼 (Raman)光谱研究了分子束外延 (MBE)生长的 Zn Mg Se/ Zn Cd Se多量子阱的光学性质。在 80 K到 3 0 0 K温度范围内 ,观测到了 PL光谱中来自量子阱的自由激子发光 ,通过发光强度与温度的变化关系 ,计算了激子束缚能。结果表明在 Zn Mg Se/ Zn Cd Se多量子阱 (MQWs)势垒层中 ,Mg的引进增强了量子阱的限制效应 ,导致激子具有较好的二维特性。在室温下的 Raman光谱中观测到了多级纵光学声子(LO)和横光学声子 (TO)的限制模 ,表明多层结构具有较高的质量