在半導(dǎo)體納米材料ITO中的單量子點(diǎn)熒光特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、CdSe/ZnS量子點(diǎn)是一種將激子受限于三維空間的半導(dǎo)體納米粒子,具有吸收光譜寬、發(fā)射光譜窄以及量子產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn),在新型光電器件、熒光成像和量子信息等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。CdSe/ZnS單量子點(diǎn)具有較強(qiáng)的熒光閃爍特性且熒光輻射不具有偏振特性,這些性質(zhì)為量子點(diǎn)在某些方面的應(yīng)用帶來了困擾,例如基于量子點(diǎn)的單光子源在用于量子保密通信時,量子點(diǎn)的熒光閃爍會減小傳輸?shù)拇a率;當(dāng)量子點(diǎn)用于生物體生命活動過程的跟蹤測量時,熒光閃爍會導(dǎo)致難以獲取研究

2、對象的實(shí)時動力學(xué)演化過程;另外,單光子缺乏確定的偏振特性限制了量子點(diǎn)在液晶顯示、量子信息處理等方面的應(yīng)用。量子點(diǎn)作為單量子體系其熒光輻射特性對其所處的納米環(huán)境極為敏感,本文研究了CdSe/ZnS單量子點(diǎn)與半導(dǎo)體納米材料之間的電子轉(zhuǎn)移特性。利用半導(dǎo)體納米粒子氧化銦錫(ITO)與單量子點(diǎn)的界面電子轉(zhuǎn)移填充量子點(diǎn)殼層的空穴,有效地抑制量子點(diǎn)的熒光閃爍,同時利用 ITO改變單量子點(diǎn)的邊帶激子能態(tài)精細(xì)結(jié)構(gòu)和介電環(huán)境使單量子點(diǎn)的熒光輻射呈現(xiàn)理想的線

3、偏振特性。
  本論文的主要研究內(nèi)容包括:
  1.介紹了量子點(diǎn)的光物理特性、主要應(yīng)用及研究現(xiàn)狀、單量子點(diǎn)共聚焦光學(xué)探測和寬場成像方法及實(shí)驗(yàn)裝置、CdSe/ZnS量子點(diǎn)樣品的具體制備方法以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集分析方法。
  2.利用半導(dǎo)體納米材料ITO抑制單CdSe/ZnS量子點(diǎn)的熒光閃爍并研究了ITO中的單量子點(diǎn)的光子統(tǒng)計特性。采用激光掃描共焦顯微成像系統(tǒng)測量了單量子點(diǎn)的熒光閃爍特性,與SiO2玻片上的單量子點(diǎn)的熒光閃爍

4、情況相比,半導(dǎo)體納米材料ITO對單量子點(diǎn) CdSe/ZnS的熒光閃爍具有強(qiáng)烈的抑制作用;相比于 SiO2玻片上的單量子點(diǎn),ITO中的單量子點(diǎn)亮態(tài)持續(xù)時間明顯提高;ITO中的單量子點(diǎn)的熒光壽命減小并且分布范圍變窄;這是由于 ITO上的電子轉(zhuǎn)移到了量子點(diǎn)上,填補(bǔ)了量子點(diǎn)表面殼層上的空穴。通過二階關(guān)聯(lián)函數(shù)研究了ITO中的單量子點(diǎn)的光子統(tǒng)計特性。
  3.利用散焦寬場成像技術(shù)測量了CdSe/ZnS單量子點(diǎn)在半導(dǎo)體納米材料ITO中的偶極取向

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