论文部分内容阅读
近几年来,半导体纳米晶体(量子点)及其应用已逐渐成为半导体科学领域的研究热点。量子点的光学特性,尤其是其吸收、散射和荧光辐射特性是人们关注的焦点之一。本文选用紫外固化(UV)胶为本底材料,采用旋转蒸发和紫外固化的方法,将CdSe/ZnS量子点掺入到UV胶中,制备了不同掺杂浓度的CdSe/ZnS量子点UV胶((CdSe/ZnS)/UV)溶液。以此溶液为实验材料,研究和讨论了其吸收、色散和荧光辐射特性。(1)测量了量子点的吸收光谱特性。通过吸收光谱测量实验,测量了(CdSe/ZnS)/UV溶液在不同掺杂浓度下、450-700nm波长范围内的吸收系数；得到了吸收系数关于波长、掺杂浓度的经验公式。由经典散射理论谐振子模型的吸收系数关于波长、浓度的理论公式,与由实验得到的经验公式做对比,得到了CdSe/ZnS量子点的谐振频率和阻尼系数等参量。(2)测量并研究了CdSe/ZnS量子点的色散特性。测量了量子点在可见光波段范围内、不同浓度下的折射率,得到了折射率关于波长、浓度的解析表达式。估算了纯CdSe/Zn量子点的折射率随波长的变化关系。将实验所得的吸收系数与折射率进行比较,得到了吸收系数关于折射率的经验公式。该公式反映了CdSe/Zn量子点的吸收特性和色散特性之间的非线性变化关系。(3)测量了掺CdSe/ZnS量子点光纤的荧光辐射特性。利用抽真空法,制备了不同掺杂浓度、不同长度的量子点光纤(QDF)。用荧光光谱仪测量了多种长度的QDF在不同掺杂浓度情况下的光致荧光光谱(PL光谱)。实验发现：PL峰值强度随掺杂浓度和光纤长度的变化中,存在单峰现象。而PL峰值波长随掺杂浓度和光纤长度的变化中,存在红移现象。前者(单峰现象)物理成因主要是荧光猝灭,后者(红移现象)物理成因主要为二次吸收辐射。分析实验数据,得到了PL峰值波长关于掺杂浓度和光纤长度的经验公式,并借助该公式,解释了峰值波长的红移现象。本文是关于(CdSe/ZnS)/UV量子点光学基本特性的研究工作,对于将CdSe/ZnS量子点进一步应用于光学放大器、传感器或激光器有重要的意义。