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Ⅱ-Ⅵ族半导体具有大的禁带宽度、较大的激子束缚能和强的室温激子效应,一向被认为是制备室温激子非线性器件和短波长发光器件的重要候选材料之一。利用外延生长技术制备自组织生长量子点结构材料,对材料的发光动力学过程进行研究,无论是对基础理论研究还是对器件实际应用方面都具有重要意义。
本论文利用稳态变温光谱和瞬态技术研究了自组织生长CdSe-ZnSe量子点结构的发光动力学过程。取得了如下结果:
通过变温光谱的测量,研究了在自组织CdSe-ZnSe量子点结构中,CdSe量子点的与CdSe浸润层量子阱的发光随温度变化的特点。根据量子点与浸润层量子阱中激子跃迁强度,峰位,线宽随温度的变化关系,讨论了激子复合过程随温度的变化情况,从而进一步认识这种自组织生长的量子点结构的发光机理。
通过瞬态时间分辨光谱的测量,研究了ZnSe基CdSe量子点结构中,ZnSe垒层与CdSe浸润层量子阱的激子复合过程随激发后的时间延迟的变化特点。随着激发后的时间的延迟,讨论了垒层与阱层激子复合的特点,得到CdSe浸润层的激子复合过程远慢于ZnSe垒层的激子复合速度。
利用荧光衰减光谱,研究了CdSe浸润层量子阱激子的衰减的特点,监测发光主峰附近不同能量的激子衰减过程,得到了其寿命随监测能量的变化特点。荧光寿命随着监测能量的减小而单调的增加。
通过变激发功率的技术研究了自组织结构中CdSe浸润层量子阱与CdSe量子点激子复合的特点,根据激子的跃迁强度与激发功率的关系,通过理论拟合可以得到激子复合的类型属于自由激子复合。