三组份CdSSe/ZnS(核/壳)量子点光谱及其UV胶本底掺杂光纤的传光特性

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:initialD2004
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半导体纳米晶体由于三维量子受限,表现出了与其所对应的体材料完全不同的光学和电学性能,在光电子和非线性器件方面具有广泛的应用前景。量子点与稀土离子相比,具有窄带发射谱线、高量子效率、更强的发射强度等优点。在传统的量子点中,通过调控量子点尺寸,可以改变量子点吸收和光致荧光辐射(PL)峰的波长以及光谱的半峰全宽(FWHM)。所以在光纤中掺杂不同尺寸的量子点,有可能实现波长可调谐激光。  本文研究了三元合金量子点,这种新的三元合金量子点CdSSe,可以通过改变CdSSe硫族元素的组成计量,得到不同的PL波长,协调量子点的吸收和发射特性。通过对它的组成成分连续变化,可以使吸收覆盖整个可见光波段,从而提高光学器件的性能,这带来了很大的应用前景。  本文测量了不同比例系数x的三组份CdSxSe1-x/ZnS量子点的吸收谱和PL谱,确定了量子点的吸收系数、吸收截面和发射截面。采用UV固化胶,制备了掺杂浓度为0.1~5mg/mL、1~20cm长度的固态纤芯CdSSe/ZnS量子点光纤(QDF)。测量了不同浓度QDF中473nm泵浦功率的吸收衰减速率。测量了PL光谱强度随光纤长度和量子点浓度的变化。  实验结果表明:量子点吸收截面随粒径的增大而增大,随x的增大而减小。在量子点半径为4.5~2.29nm、x=0.4~0.9范围内,吸收截面为(2~1.02)×10-16cm2。核半径为4.5nm的CdSSe/ZnS量子点UV胶掺杂光纤,在473nm波长激光激励下,吸收衰减速率和吸收截面弱关联与掺杂浓度。QDF的PL峰值强度随掺杂浓度和光纤长度变化,存在一个与最大峰值强度对应的饱和掺杂浓度和光纤长度。在浓度为0.4mg/ml,光纤长度为11cm时PL峰值强度最大。  本文实验结果有助于CdSSe/ZnS量子点增益型器件的进一步研究。
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