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相似文献
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1.
刘玉敏  俞重远  杨红波  黄永箴 《物理学报》2006,55(10):5023-5029
对量子点超晶格材料中量子点纵向周期和同层量子点的横向周期间距对量子点及其周围应变场分布的影响进行了系统的研究.结果表明,横向和纵向周期通过衬底材料之间的长程相互作用对量子点沿中心轴路径应变分布的影响效果正好相反,在适当条件下,两者对量子点应变场分布的影响可以部分抵消.同时也论证了在单层量子点和超晶格量子点材料中,计算量子点的电子结构时,应综合考虑量子点空间周期分布对载流子限制势的影响,不能简单的利用孤立量子点模型来代替. 关键词: 应变 半导体量子点 自组织  相似文献   

2.
同步辐射X射线掠入射衍射实验技术及应用   总被引:3,自引:0,他引:3  
利用北京同步辐射装置漫散射实验站的五圆衍射仪,建立了掠入射X射线衍射实验方法.对Si表面生长的Ge/Si量子点及其在Si表层产生的应变进行了成功测量,表明此方法可以有效地提取表面层的微弱信号.实验结果表明,Ge/Si量子点的形成除了在Si衬底表层形成了晶格具有横向膨胀应变的区域之外,还在Si衬底中形成了具有横向压缩应变的区域.  相似文献   

3.
应变补偿层对量子点生长影响的理论研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
量子点的光学特性与量子点的大小均匀性、密度、内部应变以及隔离层的厚度等有密切关系.文中从理论角度定量研究了GaNXAs1-X应变补偿层对InAs/GaAs量子点生长质量的改善作用,分析了应变补偿层对隔离层厚度减小的作用.讨论了应变补偿层的补偿位置和补偿层N组分X对量子点生长时局部应变和体系应变的补偿作用.分析了应变补偿层对体系应变的减少作用,并计算了相邻层量子点的垂直对准概率.研究结果对实验中应变补偿的优化和高质量量子点阵列的生长实现提供了理论依据.  相似文献   

4.
埋置量子点应力分布的有限元分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
通过衬底材料和外延材料的交替生长方式制备出多层排列的自组装量子点超晶格结构.这些埋置量子点的应力/应变场影响着它们的光电性能、压电性能以及力学稳定性.基于各向异性弹性理论的有限元方法,研究了埋置金字塔形应变自组织Ge/Si半导体量子点的应力/应变分布以及流体静应变和双轴应变分布,并与非埋置量子点的应力/应变分布做了比较,指出了它们之间的异同以及覆盖层对量子点应力/应变分布的影响. 关键词: 量子点 应力分布 应变分布  相似文献   

5.
分析了量子点盖层生长过程中隔层厚度对应变分布的影响,指出隔层材料的纵向晶格常数与量子点材料的纵向晶格常数对应变分布具有重要意义.定性说明了应变因素在隔离层生长过程中对量子点高度塌陷产生的影响.讨论了当隔离层顶面与量子点高度持平后,增加盖层厚度对应变分布的影响.基于变形势理论,讨论了上述几何参数的变化对发光波长的影响,并与实验结果进行了对比.结果表明,在量子点加盖过程中,应变因素对其形貌和发光特性具有重要作用,以应变工程为基础的发射波长调控是拓展量子点波长发射范围的有效途径. 关键词: 应变工程 半导体量子点 隔离层 盖层  相似文献   

6.
杨杰  王茺  靳映霞  李亮  陶东平  杨宇 《物理学报》2012,61(1):16804-016804
采用离子束溅射技术制备了单层和双层Ge量子点, 通过原子力显微镜对比了不同Si隔离层厚度和不同掩埋量子点密度情况下表层量子点的尺寸和形貌差异, 系统研究了掩埋Ge量子点产生的应变对表层量子点的浸润层及形核的影响, 并用埋置应变模型对其进行解释. 实验结果表明, 覆盖Ge量子点的Si隔离层中分布着的应变场, 导致表层量子点浸润层厚度的降低, 从而增大点的体积; 应变强度随隔离层厚度的减小而增加, 造成表层量子点形状和尺寸的变化; 此外, 应变还调控了表层量子点的空间分布. 关键词: Ge量子点 埋层应变 离子束溅射  相似文献   

7.
报道了在V型槽图形衬底上利用分子束外延技术外延生长的GaAs/AlGaAs量子线.外延截面在扫描电子显微镜下可以看到在V型槽底部形成了弯月型量子线结构,量子线尺寸约为底边60 nm高14 nm的近三角形.低温87 K下光致发光谱测试在793.7和799.5 nm处出现峰值,验证了量子线的存在.理论近似计算结果显示,相比等宽度量子阱有8 meV的蓝移正是由于横向量子限制引起的. 关键词: V型槽图形衬底 量子线 GaAs  相似文献   

8.
基于GaAs/InAs-GaAs/ZnSe量子点太阳电池结构的优化   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
姜冰一  郑建邦  王春锋  郝娟  曹崇德 《物理学报》2012,61(13):138801-138801
基于GaAs/InAs-GaAs/ZnSe的P-i-N量子点太阳电池结构, 根据光学原理和扩散理论建立了光生电流密度与膜层厚度相关的数学模型, 定量分析了量子点层厚度等参数对太阳电池性能的影响,以期达到提高量子 点太阳电池转换效率的目的.理论模拟表明:在i层厚度取3000 nm时,优化后P(GaAs)型、N(ZnSe)型层 薄膜的最佳膜厚为1541 nm, 78 nm, 并在单一波长下太阳电池转换效率为20.1%;同时量子 点体积和温度对于量子点太阳电池I-V特性也会产生影响, 当量子点体积和温度逐渐增大时, 开路电压呈现减小趋势,使得转换效率降低.  相似文献   

9.
3.4 横向周期结构薄膜制备工艺的不断发展,目前已能制备几个原子层厚度的超薄结构,因此人们越来越关注这些低维结构中的量子限制效应,如量子线、量子点等.它们不仅具有丰富的物理内涵,而且具有巨大的应用潜力.表面周期结构的周期可以应用光学干涉方法来测定,但其分辨率受到光波波长的限制,高分辨X射线衍射提供了一种对低维材料横向周期结构高精度、非破坏的测定方法.3.4.1皱折的表面近年来,Tapfer等人对皱折表面的X射线衍射在理论上和实验上都作了研究[9,10].他们应用光刻和腐蚀方法,在GaAs表面刻出…  相似文献   

10.
小尺寸Si/Ge量子点内应变和组分的拉曼光谱表征   总被引:1,自引:1,他引:0  
本文详细地研究了原始生长和退火处理后的Si/Ge量子点的拉曼光谱。我们观测到了Si/Ge量子点的一系列本征的拉曼振动模以及Ge-Ge模的LO和TO声子峰间4.2cm-1的频率劈裂。通过这些参数,我们自洽地确定了原始生长的平面直径为20nm和高为2nm的Si/Ge量子点内Ge的平均组分为80%,平均应变为-3.4%。分析清楚地表明了这种小尺寸的Si/Ge量子点内的应变仍遵从双轴应变,并且应变的释放主要由量子点和Si隔离层间Si-Ge原子互扩散决定。  相似文献   

11.
采用分子束外延技术,分别在480,520℃的生长温度下,制备了淀积厚度2.7ML的InAs/GaAs量子点。用原子力显微镜对样品进行形貌测试和统计分布。结果表明,在相应的生长温度下,量子点密度分别为8.0×1010,5.0×109cm-2,提高生长温度有利于获得大尺寸的量子点,并且量子点按高度呈双模分布。结合光致发光谱的分析,在480℃的生长条件下,最近邻量子点之间的合并导致了量子点尺寸的双模分布;而在525℃的生长温度下,In偏析和InAs解析是形成双模分布的主要原因。  相似文献   

12.
近年来,铅卤钙钛矿CsPbX3 (X=Cl,Br或I)因其具有荧光波段可调、荧光量子产率高(Photoluminescence quantum yield,PLQY)以及荧光半峰宽窄等优点而被广泛应用于光电器件领域.然而,与PLQY接近于100%的绿光和红光相比,蓝光卤素钙钛矿的PLQY仍比较低.在此,采用过饱和结晶的方法在室温下合成了粒径低于4 nm的超小晶粒锡(Sn)掺杂CsPbBr3量子点,并对其结构特性和光学特性进行了研究.结果表明:随着SnBr2添加量的增大,量子点晶粒的粒径略微减小,荧光发射峰发生蓝移,粒径由3.33 nm (SnBr2为0.03 mmol)减小到2.23 nm(SnBr2为0.06 mmol时),对应的荧光发射峰由490 nm蓝移至472 nm.当SnBr2添加量为0.05 mmol时合成的超小晶粒锡掺杂CsPbBr3量子点显示出最优的光学性能,其粒径约为2.91 nm,对应的XRD各晶面衍射峰强度最强,...  相似文献   

13.
CdSe/ZnSe/ZnS多壳层结构量子点的制备与表征   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
展示了一种简捷的多壳层量子点合成路线。在含有过量Se源的CdSe体系中直接注入Zn源,"一步法"合成了CdSe/ZnSe量子点;进一步以CdSe/ZnSe为"核",表面外延生长ZnS壳层制备了核/壳/壳结构CdSe/ZnSe/ZnS量子点。相对于以往报道的多壳层结构量子点的制备方法,该方法通过减少壳层的生长步骤有效地简化了实验操作,缩短了实验周期,同时减少对原料的损耗。对量子点进行高温退火处理,能够大幅提高CdSe/ZnSe/ZnS量子点的发光量子产率。透射电镜、XRD以及光谱研究表明:所制备的量子点接近球形,核与壳层纳米晶均为闪锌矿结构,最终获得的CdSe/ZnSe/ZnS量子点的光致发光量子产率达到53%。为了实现量子点的表面生物功能化,通过巯基酸进行了表面配体交换修饰,使量子点表面具有水溶性的羧基功能团,并且能够维持较高的光致发光量子产率。  相似文献   

14.
以巯基丙酸(MPA)为稳定剂,采用水热合成方法在160 ℃下合成水溶性CdTe量子点。研究了不同反应时间及反应前驱体溶液的不同pH值对合成的CdTe量子点光学性质的影响。结果表明:所制得的CdTe量子点的荧光发射波长在510~661 nm范围内连续可调,并且CdTe量子点的光学性质强烈地依赖于反应前驱体溶液的pH值,最佳pH值为9。透射电子显微镜和X射线衍射分析表明所制备的CdTe量子点的形状接近于球形,粒径分布较均匀。与回流方法制备的水溶性量子点相比,高温条件下的水热合成方法简单,反应时间短,CdTe量子点生长速度快,100 min就可生长到3.5 nm,并且所制得的CdTe量子点荧光强度高,稳定性好,荧光量子产率也较高,最高可达44.6%。  相似文献   

15.
High quality self-assemble ZnO quantum dots (QDs) have been successfully grown on the Si(111) substrates by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD). The diameter of ZnO QDs is about 10 nm in average, and the densities and the sizes of ZnO QDs can be well controlled by adjusting the growth temperature, which were evident in the SEM images. The properties and stress involved in ZnO QDs are studied by X-ray diffraction. In addition, room temperature photoluminescence spectra reveal that the ZnO QDs exhibit a band gap blue shift because of the quantum confinement effects.  相似文献   

16.
Reflection high-energy electron diffraction (RHEED) and atomic force microscopy (AFM) measurements were used to investigate the dependences of the formation process and the strain on the As/In ratio and the substrate temperature of InAs quantum dots (QDs) grown on GaAs substrates by using molecular beam epitaxy. The thickness of the InAs wetting layer and the shape and the size of the InAs QDs were significantly affected by the As/In ratio and the substrate temperature. The strains in the InAs layer and the GaAs substrate were studied by using RHEED patterns. The magnitude in strain of the InAs QDs formed at a low substrate temperature was larger than that in InAs QDs grown at high substrate temperature. The present results can help to improve the understanding of the formation process and the strain effect in InAs QDs.  相似文献   

17.
张志伟  赵翠兰  孙宝权 《物理学报》2018,67(23):237802-237802
采用双层耦合量子点的分子束外延生长技术生长了InAs/GaAs量子点样品,把量子点的发光波长成功地拓展到1.3 μm.采用光刻的工艺制备了直径为3 μm的柱状微腔,提高了量子点荧光的提取效率.在低温5 K下,测量得到量子点激子的荧光寿命约为1 ns;单量子点荧光二阶关联函数为0.015,显示单量子点荧光具有非常好的单光子特性;利用迈克耳孙干涉装置测量得到单光子的相干时间为22 ps,对应的谱线半高全宽度为30 μeV,且荧光谱线的线型为非均匀展宽的高斯线型.  相似文献   

18.
采用热注入法制备空气稳定性良好的CsPbBrI2量子点,以375 nm的脉冲激光作为激发光源研究其光致发光性能.通过旋涂的方式制备相应薄膜,将其作为光敏层应用到光探测器,并对器件的光电子性能和稳定性进行详细研究.结果表明:CsPbBrI2量子点在635nm附近有强烈的荧光效应,光谱发光峰较窄,半峰宽约为35 nm.CsPbBrI2量子点禁带宽度为1.90eV,制备的探测器光检测带宽从紫外光260nm到红光650 nm,光响应度为0.26 A/W,高开/关比高达104,上升/衰减时间为3.5 ms/3.5 ms.在25℃,湿度在25%~35%大气环境下存储60天,性能与初始值相比几乎没有变化.CsPbBrI2量子点具有优异的稳定性、可制备高性能的宽带光检测和易于制造等优点,具备一定的应用前景.  相似文献   

19.
Water-soluble, mercaptosuccinic acid (MSA)-capped CdTe/CdS/ZnS core/double shell quantum dots (QDs) were prepared by successive growth of CdS and ZnS shells on the as-synthesized CdTe/CdSthin core/shell quantum dots. The formation of core/double shell structured QDs was investigated by ultraviolet-visible (UV–Vis) absorption and photoluminescence (PL) spectroscopy, PL decay studies, X-ray diffraction (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The core/double shell QDs exhibited good photoluminescence quantum yield (PLQY) which is 70% higher than that of the parent core/shell QDs, and they are stable for months. The average particle size of the core/double shell QDs was ~3 nm as calculated from the transmission electron microscope (TEM) images. The cytotoxicity of the QDs was evaluated on a variety of cancer cells such as HeLa, MCF-7, A549, and normal Vero cells by 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) cell viability assay. The results showed that core/double shell QDs were less toxic to the cells when compared to the parent core/shell QDs. MCF-7 cells showed proliferation on incubation with QDs, and this is attributed to the metalloestrogenic activity of cadmium ions released from QDs. The core/double shell CdTe/CdS/ZnS (CSS) QDs were conjugated with transferrin and successfully employed for the biolabeling and fluorescent imaging of HeLa cells. These core/double shell QDs are highly promising fluorescent probe for cancer cell labeling and imaging applications.  相似文献   

20.
邵太丽  李萍  赵志刚  宋雪飞  朱昌青 《发光学报》2012,33(11):1187-1191
在油相中成功合成了脂溶性CdSe/ZnS核壳量子点纳米粒,粒径平均为4.5 nm,量子产率达29%,发射波长为540 nm。通过薄膜分散法,以蛋黄卵磷脂、胆固醇为膜材,将脂溶性的CdSe/ZnS核壳量子点包覆于脂质体磷脂双分子层中,由于磷脂分子的两亲性,使得脂溶性的CdSe/ZnS核壳量子点同时又具有亲水性。通过透射电镜对脂质体形态进行了表征,倒置荧光显微镜证实了发光CdSe/ZnS核壳量子点成功包埋于脂质体双分子层中,包裹的发光CdSe/ZnS核壳量子点具有更稳定的发光及抗光漂白性质。  相似文献   

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