氧化锌量子点浅施主能级增强绿色光致发光光谱的实验证明（英文）

利用溶胶-凝胶法制备了粒径在5nm左右的氧化锌量子点,通过测量氧化锌量子点光致发光光谱、吸收光谱以及荧光寿命得到氧化锌量子点绿光光谱可分为两种且对应不同发光机理。较高能量的绿光光谱是电子由导带底跃迁至氧空穴辐射产生的,而较低能量的则归因于电子由浅施主能级跃迁到氧空位,这种浅施主能级能够增强绿光发射且激发光能量稍小于带隙时绿光光谱相对强度达到最大。其次,实验得到氧化锌量子点的蓝光光谱是由于激发电子从锌间隙能级跃迁至价带产生。该研究提出并分析了氧化锌量子点绿光光谱的两种发光机制,可为其在光学方面的应用提供参考。     

量子点中浅施主的能谱结构

在有效质量近似下，使用线性变分方法计算了处于ＧａＡｓ－Ｇａ_１－ｘＡｌ_ｘＡs球形量子点中不同位置的浅施主杂质的能谱结构，讨论了能级的简并度和不同情况下的能级序，扩展了文献［１０］中所得到的结果。计算结果表明电子结构明显地依赖于量子点的半径和杂质离子所处的位置。计算结果还说明选择合适的基函数对于讨论量子点中问题的重要性。 关键词：     

施主中心量子点能谱分析

在有效质量近似下，使用数值矩阵对角化的方法，得到了高斯束缚势下施主中心量子点的能谱，并与简谐势相比较.结果显示施主中心量子点基态及低激发态的性质主要取决于量子点的尺寸、束缚势的强度及形状. 关键词： 施主中心量子点 高斯势阱 能谱     

椭圆柱形量子点的能级结构

采用椭圆柱坐标及无限深势阱模型对椭圆柱形量子点进行了研究，给出了计算椭圆柱形量子点中单电子的能级结构和波函数的表达式. 关键词： 量子点 人造原子 能级 波函数     

等腰直角三角柱形量子点的能级结构和波函数

采用分离变量法和无限深势阱模型求解了等腰直角三角柱形量子点的能级结构和波函数。给出了能级结构和波函数的表达式，并绘制了前几个本征波函数的等值线。对直角边长5nm，高度5nm的等腰直角三角柱形量子点，其能级的最小值为 。结论可以用于量子计算或量子通信中，如使用一个截面为正方形的柱形结构来存储两个或四个量子信息。也可以用于导波光学中，如用一个正方形的导波结构传输两路或四路光信号。     

等腰直角三角柱形量子点的能级结构和波函数

采用分离变量法和无限深势阱模型求解了等腰直角三角柱形量子点的能级结构和波函数.给出了能级结构和波函数的表达式,并绘制了前几个本征波函数的等值线.对直角边长5 nm,高度5 nm的等腰直角三角柱形量子点,其能级的最小值为E=0.09209 eV.结论可以用于量子计算或量子通信中,如使用一个截面为正方形的柱形结构来存储两个或四个量子信息.也可以用于导波光学中,如用一个正方形的导波结构传输两路或四路光信号.     

InAs 单量子点精细结构光谱

在5 K下,采用光致发光光谱和时间分辨光谱研究了不同单量子点的精细结构和对应发光光谱的偏振性、单激子/双激子发光光谱和相应发光动力学。给出InAs单量子点发光光谱所对应能级的精细结构及激子本征态的偏振特性。当精细结构能级劈裂为零时, 激子的本征态为简并的圆偏振态。而当精细结构能级劈裂大于零时,一般在几十到几百μeV,激子的本征态为非简并的线偏振态。相对于单激子发光寿命,激子-激子间的散射使单激子的复合发光寿命减小。     

一维多量子阱的能级

给出了一维多量子阱能级满足的超越方程,利用此方程可以求出任意一维势的束缚态能级．     

ZnCuInS量子点的变温光致发光

测量了红色和深红色发光的ZnCuInS量子点在100~300 K温度范围内的光致发光光谱,研究了ZnCuInS量子点的发光机理,对ZnCuInS量子点的发光峰值能量、线宽和积分强度与温度的关系进行了细致的分析。在ZnCuInS量子点中观察到一种反常的发光峰值能量随着温度升高而增加的现象,同时发现ZnCuInS量子点的发光线宽很宽,约为300 meV,拟合积分强度与温度的关系曲线所得到的激活能为100 meV。这些结果表明,ZnCuInS量子点的发光不可能只来源于一种发光中心,而应该是来源于ZnCuInS量子点内部及表面的多种缺陷相关的多种发光中心组合。     

氧化锌量子点和碳量子点及其复合物的制备与发光性能的研究

采用溶胶凝胶方法和水热法制备了水溶性荧光氧化锌量子点(Zn O-QDs)和碳量子点(C-QDs),其量子效率分别达到38%和61%。基于所合成的Zn O-QDs和C-QDs制备了氧化锌和碳量子点复合物(Zn O/CQDs),并分别对其发光特性进行了研究。透射电镜(TEM)图像表明,所合成的Zn O-QDs和碳量子点尺寸分布在3~6 nm之间,分散均匀。光致发光光谱表明,Zn O-QDs和碳量子点的发光峰中心分别位于540 nm和450 nm,两者发光峰的最佳激发波长为370 nm和350 nm。通过调整Zn O-QDs和C-QDs的体积比,所制备的Zn O/C-QDs能够实现荧光光谱的连续可调,并产生了白色荧光。     

顶发射绿光量子点电致发光器件

采用核壳结构的绿光CdSSe/ZnS量子点成功制备了顶发射绿光量子点器件,并详细研究了它的光电特性。与具有相同结构的底发射器件相比,顶发射器件在亮度、效率、色纯度、光谱的电压稳定性上都得到了显著提高。在相同电压7 V下,尽管底发射具有更大的电流密度,但亮度仅为831 cd/m²,而顶发射器件的亮度则可达到1 350 cd/m²,并且顶发射器件的最高亮度可达到7 112 cd/m²。在效率上,顶发射器件的最大电流效率可达6.54 cd/A,远大于底发射器件的1.89 cd/A。在光谱方面,在底发射器件中出现的红蓝部分的杂光在顶发射器件中完全被抑制,而且顶发射光谱的半高宽显著窄化,具有更高的色纯度。当电压从4 V变化到9 V时,顶发射器件光谱始终保持稳定,色坐标移动仅为（-0.005,-0.001）。结果表明,顶发射结构有利于提高量子点器件的亮度、效率、色纯度以及光谱的电压稳定性。     

Cross-Polarized Single Photon Emission from Single Semiconductor Quantum Dots with V-Type Level Driven by Pulse Field

The statistic properties of photon emissions from single semiconductor quantum dots with V-type level driven by pulses are investigated theoretically. Based on quantum regression theorem and master equations, the dynamic equations of the second-order correlation function of the photon emissions are deduced. The calculated results reveal that the efficiency of single photon emissions from two orthogonal polarization eigenstates （｜x） and ｜y） ） reaches the maximum when the input pulses area is about π, and the probability of the cross-polarized single photon emission from ｜x） and ｜y） decreases with increasing of pulse width.     

Cross-Polarized Single Photon Emission from Single Semiconductor Quantum Dots with V-Type Level Driven by Pulse Field

The statistic properties of photon emissions from single semiconductor quantum dots with V-type level driven by pulses are investigated theoretically. Based on quantum regression theorem and master equations, the dynamic equations of the second-order correlation function of the photon emissions are deduced. The calculated results reveal that the efficiency of single photon emissions from two orthogonal polarization eigenstates |x〉and |y〉) reaches the maximum when the input pulses area is about π, and the probability of the cross-polarized single photon emission from |x 〉 and |y 〉decreases with increasing of pulse width.     

Shallow Donor Impurity Ground State in a GaAs/AlAs Spherical Quantum Dot within an Electric Field

Using the configuration-integration methods （CI） [Phys. Rev. B 45 （1992） 19], we report the results of the Hydrogenie-impurity ground state in a GaAs/AIAs spherical quantum dot under an electric field. We discuss the variations of the binding energies of the Hydrogenic-impurity ground state as a function of the position of impurity D, the radius R of the quantum dot, and also as a function of electric field F. We find that the ground energy and binding energy of impurity placed anywhere depend strongly on the position of impurity. Also, electric field can largely change the Hydrogenic-impurity ground state only limiting to the big radius of quantum dot. And the differences in energy level and binding energy are observed from the center donor and off-center donor.     

Shallow Donor Impurity Ground State in a GaAs/AlAs Spherical Quantum Dot within an Electric Field

Using the configuration-integration methods {(CI)} [Phys. Rev.B 45 (1992) 19], we report the results of the Hydrogenic-impurity ground state in a GaAs/AlAs spherical quantum dot under an electric field. We discuss the variations of the binding energies of the Hydrogenic-impurity groundstate as a function of the position of impurity D, the radius R of the quantum dot, and also as a function of electric field F. We find that the ground energy and binding energy of impurity placed anywhere depend strongly on the position of impurity. Also, electric field can largely change theHydrogenic-impurity ground state only limiting to the big radius of quantum dot. And the differences in energy level and binding energyare observed from the center donor and off-center donor.     

Cluster State Entanglement of Semiconductor Quantum Dots Based on Faraday Rotation

We propose a scheme for a large-scale cluster state preparation of single-charged semiconductor quantum dots utilizing Faraday rotation. Without interaction between quantum dots, the exciton induced Faraday rotation could distribute the spatially separate quantum dots into a quantum network assisted by cavity QED. We obtain the corresponding parameters from the numerical simulation based on the input-output process for the required Faraday rotation and some discussion is made in view of experimental feasibility.     

水溶胶CdSe/CdS核/壳结构纳米晶制备及光学性质的研究

以巯基乙酸为稳定剂在水溶液中合成了水溶胶CdSe/CdS核/壳结构的量子点,利用X射线粉末衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对量子点结构进行了表征;并对化学组成和尺寸分布进行了研究。通过紫外-可见吸收光谱、激发光谱与发射光谱研究了它们的发光特性。     

量子点的荧光特性在生物探针方面的应用

量子点具有传统有机荧光染料无可比拟的光学魅力,在生物医学及材料领域已引起广泛的兴趣,许多科学工作者在量子点用于生物学领域方面已经取得一定进展。目前,量子点最有前途的应用领域是在生物体系中作为荧光标记物。通过观察量子点标记分子与靶分子相互作用的部位,及其在活细胞内的运行轨迹,可能为信号传递的分子机制提供线索,从而为阐明细胞生长发育的调控及癌变规律提供直观依据。文章介绍了量子点研究生物大分子之间的相互作用、生物大分子荧光标记、细胞及生物组织的荧光标记与成像以及活体成像等方面的应用。并概述了纳米量子点作为生物荧光探针的应用前景以及亟待解决的问题。     

ZnO/ZnS核-壳量子点的双光子吸收效应

利用飞秒激光Z-扫描与泵浦-探测技术,研究了室温下ZnO/ZnS与ZnO/ZnS/Ag核-壳胶体量子点的双光子吸收效应.研究发现:ZnO基核-壳量子点的本征双光子吸收系数比ZnO体材料增大了3个数量级;测量得到的660 nm处的ZnO/ZnS核-壳量子点双光子吸收截面约为4.3×10^-44 cm⁴·s·photon^-1,比相应的ZnS、ZnSe及 CdS量子点大2个数量级;当ZnO/ZnS核-壳量子点镶嵌了银纳米点时,非线性吸收有所增强.ZnO基复合纳米结构的双光子吸收增强可归因于量子限域与局域场效应.