核殼量子點異質結類型調控及載流子動力學過程研究.pdf

1、量子點以其新穎的光電特性成為近年來新型納米材料研究的熱點。在納米晶核外包裹殼層的方法可有效鈍化量子點表面缺陷，進而提高其光穩(wěn)定性。通過調節(jié)核區(qū)和殼層材料的尺寸可使量子點的能級發(fā)生偏移，呈現(xiàn)不同能級結構，光學性質也隨之產生較大改變。本文中應用有效質量近似理論，通過調節(jié)量子點尺寸和三元合金量子點組分的方法計算了type-Ⅰ型量子點和type-Ⅱ型量子點的電子結構，研究了載流子輸運機理，重點闡述了量子點內部應變的重要作用。
　　通過系統(tǒng)

2、的理論模擬分析，主要研究結果如下:
　　1.系統(tǒng)研究了核殼結構之間晶格應變對量子點中電子和空穴基態(tài)能級、電子結構和載流子空間分布的影響特點。通過模擬計算晶格差異不同的量子點的電子結構，發(fā)現(xiàn)晶格差異大的量子點的基態(tài)躍遷能可調控范圍比差異小的量子點大很多。通過調節(jié)量子點的核殼尺寸，可以調控量子點的電子結構，載流子分布情況和量子點的帶隙能，可以在較大范圍內調控量子點發(fā)射光譜。
　　2.對于核殼晶格常數(shù)差異小的量子點，量子限制效應是

3、影響其光學和電學特性的主要因素。通過對AlAs/ZnSe量子點的電子結構進行研究，發(fā)現(xiàn)在量子限制效應影響下，量子點的帶隙能明顯小于AlAs與ZnSe材料的禁帶帶隙，量子點吸收和發(fā)射光譜紅移。
　　3.組分是調控量子點光學特性的另外一個重要因素。通過研究三元復合結構量子點的光電性質，揭示了三元核殼量子點光學特性的調控規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)通過改變量子點組分可以較大程度實現(xiàn)對其光學性能的調控，且調控效果較尺寸調節(jié)更為明顯，這主要是因為三元量子