金属微纳结构对ZnTe纳米线光电特性的调控研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:peaktime30
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
半导体纳米线由于其独特的一维结构和可调谐的光电性质,被广泛应用于微纳光电探测器、太阳能电池、激光器、非线性光学等器件中。另一方面,随着微加工水平的提高,基于金属微纳结构的表面等离激元效应,由于在亚波长尺度下具有近场局域增强的特性,而被集成于微纳光电器件中,以期在增强器件性能的同时,突破衍射极限,实现器件的微型化和高集成度。本论文从理论设计和实验精控制备相结合,研究了金属微纳光子结构对Ⅱ-Ⅵ族半导体材料ZnTe:O纳米线的吸收效率、偏振特性、发光增强和非线性能量转化输出的调控规律及其在相关光电器件中的应用。研究结果主要包括:1.采用化学气相输运方法成功合成长径比为100-1000的高质量ZnTe纳米线及ZnTe:O/ZnO核壳结构纳米线。综合多种材料表征手段分析了 ZnTe纳米线的晶体结构和光学特性,结果显示ZnTe纳米线具有较好的晶体质量和较强的电子-LO声子耦合强度。2.研究了 Al领结型等离激元天线对ZnTe:O/ZnO核壳结构纳米线吸收效率的调控作用。针对ZnTe:O/ZnO核壳结构纳米线中间带吸收低的问题,优化设计和实验研制了纳米线/等离激元耦合结构,利用半导体纳米线的介电共振和金属等离激元共振耦合相结合实现了多波段吸收增强,有效弥补了中间带态密度低和吸收系数小的弱点。3.针对纳米线吸收和发光对偏振的严重依赖特性,将ZnTe/ZnTe:O/ZnO纳米线与Al领结型天线阵列相集成,通过局域表面等离激元有效增强了 TE局域电场和发光效率,抑制了各向异性的偏振依赖性,并且在纳米线中形成近场局域增强激子-等离激元耦合,有效提高发光量子效率。4.基于ZnTe材料的光学非线性性质,对比研究了 Ag颗粒覆盖层对ZnTe/ZnO纳米线中二次谐波产生(SHG)过程的影响规律。理论优化ZnTe/ZnO纳米线维度对基波和SHG效率的影响,筛选出合适纳米线尺寸,使得入射基波波长对应纳米线的共振波长模式。采用Ag微纳金属颗粒和ZnTe:O/ZnO纳米线相结合,利用等离激元对局域光场的调控,将二次谐波转换效率提高12.5倍,有效增强了 ZnTe:O材料的非线性能量转化能力。
其他文献
金属-有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是由金属离子和有机配体组装形成的多孔有机-无机杂化材料。金属-有机框架材料具有多孔性、较大的比表面积、结构和功能多样
对于大学生来说,创业是其发展的路径之一。虽然当前的大学生具有较强的创业意识,但是对于刚入社会的大学生来说,他们的创业会受到很多因素的影响。这些影响可以归结为两个方
汶川特大地震后连续多次暴发的泥石流造成了巨大损失,主要原因之一就是人们对震后大型泥石流致灾机理认识不足,造成大型泥石流的防治对策针对性不强,具体防治措施不合理。因
在企业的财务管理体系内,会计分析的作用无须多言,该活动是针对涉及会计的各要素及信息质量做出分析,由此保证会计信息的有效性和准确性,并进一步加强会计质量。本研究以企业
超导量子计算是最有希望实现量子计算机的方案之一。近些年来,在理论以及实验方面,超导量子器件发展迅速。目前超导量子计算正在向更高质量、更多比特数目的方向发展。本人自
为了解降水格局改变和大气氮(N)沉降增加背景下土壤碳(C)∶N∶磷(P)平衡关系的改变是否会影响到荒漠草原植被群落组成,基于2017年在宁夏荒漠草原设立的降水量(降水量减少50%
继发性脑损伤直接影响创伤性脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)患者的生存率和后期功能恢复,因此,减缓继发性脑损伤的进程对患者的预后至关重要。近年,肠-脑轴在TBI病程发
Domain理论,作为序理论的一个分支,被广泛地应用于数学,逻辑,计算机科学等各个领域。在Domain理论中,一个最基本的概念是way below关系,由定向集及它们的上确界所定义。在本
目的:评价彩色多普勒超声诊断对乳腺增生进行诊断的价值。方法:本研究研究对象均为本院在2017年1月至2018年6月通过病理活检确诊为乳腺增生的患者,本研究为方便调查选择200例
我国发布了多项政策来支持校园足球的发展,足球教学作为校园足球的发展途径也受到了重视,但当前足球教学中仍存在教学方法单一、学生参与度不高等问题,寻求教学模式改革成为