CdSe/ZnS量子点掺杂聚合物光纤放大器增益特性分析

提出了一种半导体量子点CdSe/ZnS掺杂聚合物光纤放大器。测量了CdSe/ZnS量子点吸收和发射光谱,采用二能级结构和速率方程的方法,全面描述了CdSe/ZnS量子点掺杂聚合物光纤放大器的增益性能。计算了放大器增益随量子点掺杂光纤长度、量子点掺杂浓度和信号光强度的变化,给出了不同泵浦光强条件下的增益谱线及半高全宽。结果表明,在mW量级的泵浦条件下,CdSe/ZnS量子点掺杂聚合物光纤放大器可获得35dB以上的增益,获得相同增益所需泵浦光强度只有同类型染料掺杂聚合物光纤放大器的万分之一。泵浦光强与量子点掺杂浓度之间存在最佳对应关系,单位泵浦功率激发的最佳量子点数为6.33×107/mW。在室温下,CdSe/ZnS量子点掺杂聚合物光纤放大器具有550nm～610nm的带宽,含盖了聚合物光纤的低损窗口。     

掺杂ZnS基量子点的制备和发光性能研究

本文采用水热法制备了掺杂ZnS量子点,并通过粒度分布测试、荧光发射光谱分析对量子点进行了测试和表征。制得的掺杂ZnS量子点具有稳定的粒度分布和优异的发光性能,可用于光致发光、电致发光、磷光体等领域。     

CdSe量子点的制备与荧光特性研究

主要讨论了CdSe量子点的制备及荧光特性。CdSe量子点由化学方法制备，通过选择不同的反应时间得到不同尺度的量子点样品。用荧光方法研究了量子点样品在石英衬底和有机溶剂中的荧光特性。实验表明，这些量子点都有良好的荧光特性。还用无限深球方势阱模型分析了量子点样品的电子态，并根据荧光参数估算了量子点的尺度．各样品荧光峰具有一致的半峰宽，表明CdSe量子点的成核过程在反应开始时同时完成。     

核/壳结构ZnS:Mn/ZnS量子点光发射增强研究

利用水溶性前驱体材料在水性介质中制备了ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS核/壳结构量子点(QDs,quantum dots),并用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)对ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS核/壳结构QDs的结构和发光性能进行研究.ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS QDs XRD谱与标准谱吻合,根据De...     

ZnS:Eu/ZnS核/壳结构量子点自发辐射性能研究

利用水溶性前驱体材料在水性介质中制备了ZnS:Eu和ZnS:Eu/ZnS核/壳结构量子点,并利用XRD、TEM和PL对ZnS:Eu和ZnS:Eu/ZnS核/壳结构量子点的结构和发光性能进行了研究.ZnS:Eu和ZnS:Eu/ZnS量子点XRD谱显示:ZnS:Eu和ZnS:Eu/ZnS量子点具有β-ZnS结构,且随着Zn...     

CdSe/ZnS和PbSe量子点光纤及光纤放大器研究进展

近年来,纳米晶体(量子点)以及量子点光纤、量子点光纤放大器成为一个研究热点。介绍了CdSe/ZnS和PbSe量子点的光谱特性以及量子点的吸收-辐射截面,表明量子点具有强的吸收和发射。总结了低浓度和较高浓度CdSe/ZnS量子点掺杂光纤、熔融法及溶胶凝胶法制备PbSe量子点光纤材料的最新研究进展,分析了两种方法制备量子点光纤材料的优缺点,概述了PbSe量子点光纤放大器的研究近况,展望了量子点光纤的应用前景。     

ZnCdSe量子阱/CdSe量子点耦合结构中的激子复合

采用MOCVD方法制备了ZnCdSe量子阱/CdSe量子点耦合结构,利用低温(5K)光致发光光谱和变密度发光光谱研究了该结构中的激子隧穿和复合.观察到在该结构中存在由量子阱到量子点的激子隧穿现象.改变垒层厚度会对量子阱和量子点的发光产生显著影响.在垒层较薄的阱/点耦合结构中,隧穿效应可以有效地抑制量子阱中的带填充和饱和效应.     

ZnCdSe量子阱/CdSe量子点耦合结构中的激子复合

采用MOCVD方法制备了ZnCdSe量子阱/CdSe量子点耦合结构,利用低温(5K)光致发光光谱和变密度发光光谱研究了该结构中的激子隧穿和复合. 观察到在该结构中存在由量子阱到量子点的激子隧穿现象. 改变垒层厚度会对量子阱和量子点的发光产生显著影响. 在垒层较薄的阱/点耦合结构中,隧穿效应可以有效地抑制量子阱中的带填充和饱和效应.     

CdTe/CdS、CdTe/ZnS核壳结构半导体量子点制备及荧光特性

核壳半导体量子点材料因其在修复单量子点表面缺陷方面的特殊性能,极大地提高了量子点的光学性能而受到人们的研究。改进了CdTe核心的制作方法,使用小型三口瓶替代传统的小烧瓶作为反应容器,制备碲氢化钠,合成了不同核心尺寸、不同壳层厚度与不同壳层材料的10种CdTe/CdS、CdTe/ZnS核壳结构半导体量子点。对10种核壳结构半导体量子点材料进行紫外可见吸收光谱及荧光光谱测试,并分析其荧光特性。量子点在紫外可见波段的吸收光谱表明随着量子点尺寸的增大,吸收峰发生红移。通过实验结果与分析可推断出CdTe/CdS量子点荧光寿命和强度的不同是由于核心和壳层尺寸的不同量子点在I型和II型中相互转换;CdTe/ZnS的壳层厚度增加时,由于ZnS的壳层降低了核心外表的悬空键和表面缺陷态的数量,使电子空穴对复合机率加大,使得荧光峰位产生了红移。     

Investigation of carrier relaxation dynamics in single CdSe/ZnSe self-organized quantum dot by time-resolved micro-photoluminescence

We have investigated carrier relaxation dynamics in single CdSe/ZnSe quantum dot (QD) by time-resolved micro-photoluminescence (PL). The discrete sharp lines, originated from individual QD states, exhibit various rise and decay time constants. The decay times of the sharp lines from ground states and excited states are estimated to be 700≈800 psec and 400≈500 psec, respectively, and the rise times of the ground states become longer compared with those of the excited states. There results are in contrast to successive change of the rise and decay times observed in time-resolved macro-PL with varying the detection wave-length. The quasi-continuum higher states with much shorter decay times are clearly observed over the discrete states of the QDs.     

内嵌自组装InAs量子点调制掺杂场效应管的光电特性

研究了阱中生长自组装InAs量子点的光谱特性，获得了室温1.265μm近红外荧光发光，探讨了与量子点尺寸分布相关的发光峰随温度的超常红移现象. 制备了内嵌InAs量子点的异质结调制掺杂场效应晶体管，获得了高耐压的场效应器件电学特性，并有望制成新型红外光电探测场效应管.     

Evidence of thermally activated transfer of excited carriers between CdSe/ZnSe quantum dots

Temperature dependent photoluminescence and cathodoluminescence of selfassembled CdSe/ZnSe quantum dots grown by metalorganic vapor phase deposition were investigated. We found an unusual large red shift and a narrowing of the photoluminescence peak with temperature increases. Cathodoluminescence studies of a small number of quantum dots showed that the broad peak observed in the photoluminescence spectra is, in fact, made up of a series of narrower peaks, coming from quantum dots of different sizes. While the intensity of luminescence from small dots drops monotonously with temperature rises, that from the large dots displays a peculiar behavior. It actually increases within the temperature range of 140–170 K, the same range in which the photoluminescence peak shows narrowing. The simultaneous increase of luminescence from some quantum dots and decrease from others are believed to be responsible for the red shift and narrowing of the observed photoluminescence peak. A simple analytically solvable rate equation model was used to understand the spectral data. We suggest that the unusual behaviors observed can be understood as resulting from a transfer of thermally activated carriers from small to large quantum dots.     

基于CdSe/ZnS和Alq3的白光量子点LED的研究

采用CdSe/ZnS红光量子点(QD),利用旋涂和真 空蒸镀工艺制备了结构为ITO/TPD+PVK/QDs/Alq₃/LiF/Al的量 子点发光器件(QD-LED),并对器件的发光性能做了测试。研究了ITO表面处理、TPD空穴 传输层和QD发光层的厚 度对QD-LED性能的影响,并通过调整QD发光层和Alq₃电子传输层的 厚度,制备了可用于照明 的白光QD-LED。实验结果表明,ITO的表面处理可有效降低器件的开启电压,开启 电压从9V降到7V左右; TPD空穴传输层和QD发光层的厚度对器件的电流密度和发光亮度有较大的影响,而Alq₃电 子传输层和QD发光层 的合理配比可以混合出较高色温的白光。通过优化器件各参数,当TPD和PVK质量比为5∶1、QD度为1.0mg/ml和 Alq₃厚为60nm时,制备的器件在15V电压 时发光效率达到了1500c d/m²,色坐标为(0.3628,0.3796) ,显色指数为88.1。     

铜价态对ZnS掺铜电子结构的影响

本文使用LMTO－ASA方法计算ZnS掺入激活剂铜所形成的铜发光中心的电子结构，分析了两种不同铜价态的影响．结果表明：尽管两种情形下禁带中铜3d能级均靠近价带顶，但掺杂二价铜时发光中心的能级结构符合Schon－Klasens模型，而掺杂一价钢的结果支持Williams－Prener模型．     

Spectral Characteristics of a Quantum-Dot (CdSe/ZnS)-Doped Fiber in Low Concentrations

A kind of optical fiber doped with CdSe/ZnS quantum dot in low concentrations was fabricated for preparing a fiber amplifier. The photoluminescence and absorption spectra transmitted through the doped fiber were measured in different doping concentrations and fiber lengths. Effects of the doping concentration and fiber length on the spectra were investigated by the experiment. Compare with the doping before, a red shift of the photoluminescence-peak wavelength was observed after the doping. The red shift goes up with the increases of doping concentration and fiber length in the concentration ranging from $(0.33sim 2.5)times 10^{ - 2}$ mg/mL and the fiber length from 1–20 cm. For the given excitation intensity, the maximum PL-peak intensity is related to the fiber length, and in the given fiber length, it is related to the doping concentration.      

反应条件对水溶性CdSe量子点光学性能的影响

以巯基乙酸(TGA)为配位剂合成了水溶性CdSe量子点,研究了反应时间、溶液pH值及前驱体溶液中镉元素与硒元素的摩尔比对量子点光学性能的影响。以L-半胱氨酸(L-cys)、巯基乙酸和巯基乙胺(CA)为配位剂在优化的pH值条件下合成了系列水溶性量子点,研究了配位剂的种类对量子点光学性能的影响。结果表明:当以TGA为配位剂时,反应条件对量子点的粒径分布及光学性能有重要的影响;为获得粒径分布窄的量子点溶液,宜采用的最佳反应条件为pH值为10～12,Se与Cd的摩尔配比为2∶3,量子点的粒径随时间延长而增大;此外,利用不同的配位剂可有效改变水溶性量子点的表面物理化学特性,且量子点的尺寸大小因所用配位剂不同依以下顺序递减:巯基乙酸L-半胱氨酸巯基乙胺。