研究目的
研究InAs量子点/GaAs波导的光学特性，以开发超快闪烁体，从而提高高能物理和医疗应用中的效率和时间分辨率。
研究成果
研究表明，GaAs基质中的InAs量子点可作为高效超快闪烁体，在室温下具有高达60%的光致发光效率。该波导材料自吸收低，衰减常数快达300皮秒，时间分辨率达70皮秒。这些特性使其成为需要高时间分辨率和效率应用的理想材料。
研究不足
该研究受限于量子点发光在波导中的高初始衰减，这影响了闪烁光子的收集效率。时间分辨率也受到电路噪声和带宽的限制。
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用于超快闪烁体的InAs量子点/GaAs波导的光学特性
DOI：10.1016/j.jlumin.2019.116952
期刊：Journal of Luminescence
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
嵌入GaAs基质中的InAs量子点（QDs）具有独特的闪烁特性，在高能物理和医学应用中具有重要价值。通过温度依赖性光致发光、波导衰减及α粒子响应测量，分析了25毫米厚波导闪烁体的光学性能。采用p型调制掺杂优化量子点层状结构的静电特性后，室温下量子点光致发光（PL）效率高达60%。量子点波导衰减分析表明：光传播前2-3毫米区域以表面散射为主导，而高阶模式（高角度光线）衰减后较长距离范围内低自吸收（约1 cm?1）更为显著。集成于量子点闪烁体/波导（QD/WG）顶部的光电二极管对5.5 MeV α粒子的响应显示：衰减常数极快（300皮秒），时间分辨率达70皮秒（受电路噪声和带宽限制），且每沉积1 MeV能量可收集17000个光子。
作者：
K. Dropiewski，A. Minns，M. Yakimov，V. Tokranov，P. Murat，S. Oktyabrsky
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