研究目的
研究高密度InGaAs/GaAs表面量子点(SQDs)中相邻量子点(QDs)间的横向载流子转移,以理解其载流子动力学特性及在表面敏感检测应用中的潜力。
研究成果
该研究表明BQDs和SQDs中均存在层内电子耦合与激子转移现象,其中SQDs还表现出向表面态的额外载流子损失。SQDs中湿层吸收带的存在为载流子热激活提供了通道,这增进了对InGaAs SQDs中载流子动力学的理解及其在表面敏感传感器中的应用潜力。
研究不足
该研究的局限性在于浸润层(WL)在量子点(SQDs)中发挥的复杂作用,这使得载流子动力学的理解更为困难。此外,量子点中载流子向表面态的强烈损失,给区分量子点间的横向载流子转移与载流子向表面态的转移带来了挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用包括光致发光(PL)、时间分辨光致发光(TRPL)和光致发光激发(PLE)光谱在内的光谱测量技术,研究InGaAs/GaAs自组装量子点(SQDs)中的载流子动力学特性。
2:样品选择与数据来源:
使用由厚GaAs间隔层分隔的InGaAs埋入量子点(BQD)层和InGaAs SQD层组成的混合纳米结构,以避免层间串扰。
3:实验设备与材料清单:
样品安装在可变温低温恒温器中,采用波长为532 nm的连续波激光器激发。PL信号通过20×物镜收集,由0.5米光谱仪接收,并使用液氮冷却的CCD探测器阵列检测。TRPL测量采用配备NKT超连续谱激光器的PicoHarp-300时间相关单光子计数(TCSPC)系统完成。
4:5米光谱仪接收,并使用液氮冷却的CCD探测器阵列检测。TRPL测量采用配备NKT超连续谱激光器的PicoHarp-300时间相关单光子计数(TCSPC)系统完成。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:在10K至300K温度范围内测量PL和TRPL光谱。PLE光谱在10 K条件下测量,检测波长设置为BQD或SQD PL谱带最大强度处。
5:数据分析方法:
分别采用单指数和双指数衰减函数分析BQDs和SQDs的PL衰减曲线,以提取载流子寿命。
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Atomic Force Microscopy
Not provided
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Imaging the morphology of the In0.35Ga0.65As SQDs
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Transmission Electron Microscopy
Not provided
Not provided
Imaging the cross-section of the SQDs and BQDs
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Continuous-wave laser
Not provided
Not provided
Excitation source for PL measurements
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Spectrometer
0.5-m
Not provided
Collecting the PL signal
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CCD detector array
Not provided
Not provided
Detecting the PL signal
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PicoHarp-300
TCSPC system
Not provided
Measuring TRPL
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NKT super-continuum laser
Not provided
NKT
Excitation source for TRPL measurements
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