用于超快闪烁体的InAs量子点/GaAs波导的光学特性

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。