收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

半导体中超快动力学过程的研究

黄仕华  
【摘要】:本文应用飞秒激光技术对发生在半导体材料中的超快动力学过程进行了研究。对不同的超快过程,采用相对应的研究方法。应用超快光电流谱方法,研究了Ge量子点中的载流子退相过程即动量弛豫过程,并对这一过程进行了理论模拟。应用超快泵浦—探测反射谱方法,研究了掺Fe的InP材料中的光生载流子的能量弛豫过程及扩散过程,提出了一个理论模型对实验结果进行了很好的解释。应用超快泵浦—探测吸收谱及荧光谱方法,研究了ZnSe纳米材料中的非平衡载流子的弛豫过程。 1.建立了能用计算机控制的飞秒超快测试系统,这套系统可以测量超快光电流谱、超快泵浦—探测透射谱、超快泵浦—探测反射谱和瞬态荧光谱,测试系统最小的时间分辨率0.021fs。 2.据我们所知,用超快光电流谱对Ge量子点的退相过程进行研究在国内外还未曾报道过。从理论上推导了脉冲作用下二能级体系的光学Bloch方程,应用该方程可以对Ge量子点退相过程进行很好的模拟,并获得Ge量子点中的两个子能级的退相时间均为130fS,而Si体材料中带间退相时间为70fs。Ge量子点中的退相可能是载流子—载流子散射和载流子—声子散射共同作用的结果。由于载流子在零维空间受到的散射几率比三维空间小,故Ge量子点的退相时间比Si的带间跃迁的退相时间要长一些。 3.应用超快泵浦—探测反射谱研究了掺Fe的InP中的光生载流子的反射动力学。根据反射谱的测量可以得出,在激发能级上载流子布居数的衰减,可以分为开始几个ps内的快速衰减过程和随后几十ps的较慢的衰减过程。前者对应的是热弛豫过程,后者对应的是扩散过程。考虑到表面复合,我们提出了一个理论模型来进行模拟载流子的扩散过程。模拟结果表明掺Fe的InP的表面复合速度比原生的InP的大得多,掺Fe的InP中的载流子扩散系数比原生的InP中的要低。对于热弛豫过程的研究,采用高能量光子进行激发,分析了热弛豫时间随激发强度的变化。实验结果表明,光生载流子的浓度越高,热弛豫时间也就越短。载流子的热弛豫过程与扩散过程在整个衰减过程中所占的比例,取决于激发光子 的能量。激发的光子能量越高,热弛豫过程所占的比例也就越高,反之,激发光 子能量越低,扩散过程所占的比例也就越大。 4.对在溶液中的Znse纳米颗粒的超快吸收谱的研究表明,电子一声子散射 时间为6.6Ps(纳米颗粒的平均尺寸为75nm)、2.SPs(4 snln)。随着纳米颗粒 尺寸的减小,载流子与颗粒表面的非弹性碰撞几率增加,从而使载流子一声子祸 合的强度增强,导致载流子一声子散射时间缩短。在不同温度下的瞬态发光谱研 究表明,光生载流子的带间辐射复合在微秒量级,并随温度的变化而变化,在较 低的温度范围(13 K~ looK)内,随着温度的增加,三重态和单重态之间的跃迁 几率增加得很快,因此三重态的辐射衰减时间减少很快。在较高的温度范围(100 K一30OK)内,随着温度的增加,单重态到基态辐射复合占优势,竞争性的三重 态和单重态之间的非辐射复合被有效地抑制,所以当温度增加时,单重态的辐射 衰减时间基本不变。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;海外之窗[J];河南科技;2001年07期
2 蔡惟泉;量子点使单个光子定位[J];激光与光电子学进展;2001年08期
3 李朝霞,李作宏;单量子点体系极化电子的输运[J];烟台大学学报(自然科学与工程版);2004年02期
4 张胜坤,蒋最敏,王迅;自组织生长锗量子点的库仑荷电效应[J];物理;1998年11期
5 ;发光材料、荧光材料[J];中国光学与应用光学文摘;2003年03期
6 冯金福;正常金属-量子点-超导系统的共振隧穿[J];常熟高专学报;2004年04期
7 王立国,丁朝华,肖景林;抛物形量子点中弱耦合极化子的性质[J];发光学报;2004年06期
8 陈枫,封松林,杨锡震,王志明,汪辉,邓元明;InAs自组织生长量子点的电子俘获势垒[J];红外与毫米波学报;1997年04期
9 汪兆平,韩和相,李国华;自组织生长的量子点结构及其光学特性[J];光散射学报;1997年01期
10 ;量子点激光器[J];激光与光电子学进展;1998年06期
11 刘益民,李小珠,黄钢明;磁场和杂质对二维3电子量子点基态的影响[J];中山大学学报(自然科学版);2003年01期
12 ;我国量子点研究取得新突破量子点激光器制出[J];新材料产业;2003年10期
13 汤乃云,陈效双,陆卫;InAs/GaAs量子点的静压光谱压力系数研究[J];物理学报;2005年05期
14 Christina Nickolas;;量子点技术揭示DNA序列[J];今日电子;2006年02期
15 ;量子点光开关[J];激光与光电子学进展;2008年01期
16 ;全彩色量子点显示屏闪亮登场[J];少儿科技;2011年04期
17 赵震;退火及铟含量对InGaAs量子点光学特性的影响[J];强激光与粒子束;1999年04期
18 孔云川,周大勇,澜清,刘金龙,苗振华,封松林,牛智川;1.3微米发光自组织InAs/GaAs量子点的电致发光研究[J];人工晶体学报;2002年06期
19 宋国利,杨幼桐,孙凯霞,陈保久,刘慧英;量子点的电子结构及量子效应[J];黑龙江大学自然科学学报;2002年01期
20 秦捷,蒋最敏,王迅;自组织生长锗硅量子点及其特性[J];物理;1998年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张黎黎;张灿邦;张宏伟;周凌云;;核/壳量子点与生物分子偶联机制及其荧光特征的量子力学分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
2 陈立波;L.J.Sham;EdoWaks;顾永建;;光控耦合双量子点之间的超快相位门[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
3 李勇;谢志雄;;一种基于酵母细胞的硒化镉量子点的绿色合成方法[A];2010年第四届全国微生物遗传学学术研讨会论文摘要集[C];2010年
4 杨坤;张春阳;;基于量子点与荧光微球双色并发机制的单分子检测研究[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
5 张立明;张智军;;石墨烯量子点的合成及光谱特性研究[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
6 朱守俊;张俊虎;刘学;唐诗佳;李波;杨柏;;石墨烯量子点的制备及其在生物成像领域的应用[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
7 张黎黎;张灿邦;张宏伟;周凌云;;激光与量子点和生物分子偶联结构的极化子或激子的相互作用机制的量子力学分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
8 王迅;;半导体量子点的库仑荷电效应[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
9 董玥;尚欣;郝先;朱永春;王宏达;;量子点与Hela的相互作用[A];第一届全国生物物理化学会议暨生物物理化学发展战略研讨会论文摘要集[C];2010年
10 苑光辉;明海;王沛;;近场激发下的量子点共振能量转移研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王科范;Si表面Ge量子点的MBE外延生长及其结构表征[D];中国科学技术大学;2006年
2 董乔梅;食管癌相关分子功能和纳米材料量子点新特性研究[D];北京协和医学院;2011年
3 苗雁鸣;几种纳米体系的制备表征和生物应用[D];中国科学院研究生院(物理研究所);2006年
4 杨景海;Ⅲ-V族化合物半导体材料GaN外延膜和InAs量子点的制备及光学特性研究[D];吉林大学;2006年
5 王会堂;胰岛素受体亲合短肽的筛选、合成及量子点荧光标记的研究[D];东北师范大学;2005年
6 吕威;低维半导体材料(InGaN量子阱、InAs量子点)显微结构与光学性能关系研究[D];吉林大学;2005年
7 房铁峰;介观Kondo输运[D];兰州大学;2007年
8 陈刚;微腔中多体系统的新奇量子相变及其调控[D];山西大学;2009年
9 傅昕;核壳型量子点和功能化聚苯乙烯微球的制备、表征及在荧光标记上的应用[D];中南大学;2010年
10 赵晓薇;Si衬底上低压MOCVD生长ZnS,ZnSe薄膜和ZnSe量子点[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任娟;合成水溶性量子点及其作为离子探针[D];兰州大学;2009年
2 左超;水溶性量子点和磁性纳米粒子的制备[D];武汉大学;2004年
3 鞠文明;声子腔中半导体双量子点量子比特的动力学[D];上海交通大学;2010年
4 龙宇;电子—声子相互作用对量子环输运性质的影响[D];河北师范大学;2010年
5 张冬;压力下应变GaN/Al_xGa_(1-x)N柱形量子点中杂质态结合能[D];内蒙古大学;2010年
6 万异;水相合成量子点用于生物分子检测的研究[D];吉林大学;2004年
7 陈泽冠;CdSe/CdS量子点薄膜的制备及其光电性能[D];苏州大学;2010年
8 刘俊余;新型水溶性CdTe量子点荧光探针的制备及其在肿瘤多药耐药研究中的应用[D];东北师范大学;2010年
9 常加峰;量子点与量子位构造[D];扬州大学;2003年
10 陈言午;GeSi量子点PL谱的研究[D];复旦大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张巍巍;单个电子可如“乒乓球”般在量子点间往返[N];科技日报;2011年
2 刘霞;科学实验发现:量子点不是点[N];科技日报;2010年
3 记者 刘霞;量子点与经典数据流可在光纤内同行[N];科技日报;2011年
4 刘霞;量子点全光开关有望让光互联取代电子互联[N];科技日报;2011年
5 冯卫东;美公司推出高性能量子点感光元件[N];科技日报;2010年
6 冯卫东;美研究可高效阻断蛋白生成的量子点技术[N];科技日报;2008年
7 刘牧洋;我国量子点研究获新突破[N];光明日报;2003年
8 王全楚;“量子点”荧光标记初露端倪[N];健康报;2005年
9 记者马艳红;中科院化学所成功制备量子点荧光微球[N];中国医药报;2005年
10 记者  毛黎;美利用量子点提高光电转换率[N];科技日报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978