研究目的
研究在InP量子点外延生长ZnSe和ZnS壳层过程中应变的积累情况,并理解材料刚度对应变的影响。
研究成果
研究表明,InP与ZnSe或ZnS之间的晶格失配会导致InP核层产生压应变,而壳层材料产生拉应变。以杨氏模量为代表的材料刚度是优化应变核壳量子点时需要考虑的额外参数。与ZnSe相比,杨氏模量更高的ZnS在界面处只需更少的材料就能对InP晶格产生应力。
研究不足
透射电镜中有限的元素对比度无法区分核壳结构。由于采用三个洛伦兹函数对基频拉曼峰进行拟合的稳健性较差,与ZnS相关的应变值测定精度低于ZnSe壳层。
1:实验设计与方法选择:
采用拉曼光谱研究包覆ZnSe和ZnS壳层的InP量子点应变情况。该方法选择基于其无损特性和对应变的敏感性。
2:样品选择与数据来源:
以直径3.2 nm的InP量子点为核,合成包覆2、5、9和13个单原子层的ZnSe壳层以及1、2和3个单原子层的ZnS壳层。
3:2 nm的InP量子点为核,合成包覆9和13个单原子层的ZnSe壳层以及2和3个单原子层的ZnS壳层。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:JEOL 2200 FS显微镜用于透射电镜成像,Perkin Elmer Lambda 950光谱仪获取吸收光谱,514 nm ArKr离子激光器提供激发光源,HORIBA LabRAM HR拉曼显微镜配备1800线/mm光栅和珀尔帖冷却CCD采集拉曼光谱。
4:实验步骤与操作流程:
将量子点溶液滴涂在硅片上,在共聚焦背散射几何构型下记录拉曼光谱。激光功率控制在数百微瓦量级以避免样品受热或破坏。
5:数据分析方法:
通过洛伦兹函数拟合光谱确定LO峰宽度和中心频率,利用拟合获得的频移评估应变值。
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Perkin Elmer Lambda 950 spectrometer
Lambda 950
Perkin Elmer
Taking absorption spectra
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HORIBA LabRAM HR Raman microscope
LabRAM HR
HORIBA
Acquiring Raman spectra
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JEOL 2200 FS microscope
2200 FS
JEOL
Taking TEM images
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514 nm ArKr ion laser
Coherent
Excitation source for Raman spectroscopy
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