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外源重金属原子对环状三咪唑固态室温磷光的影响
摘要: 四种配位化合物[Zn3(CH3COO)6(H2O)2](TT)2、[Cd(H2O)6](ClO4)2(TT)2、[Cd(H2O)6](BF4)2(TT)2和[Zn(H2O)6](BF4)2(TT)2(1-4)在其晶格中容纳三咪唑并[1,2-a:1',2'-c:1'',2''-e][1,3,5]三嗪(TT)作为客体分子,已被分离并进行了全面的光物理和结构表征。通过考虑重原子效应以及晶体堆积的异同,将其发射特性与长余辉TT进行比较和解释。对于化合物1,由于TT H-聚集体排列与荧光粉纯相的紧密相似性,观察到磷光发射强度增强而瞬时发射减弱,这归因于Zn的外源重原子效应。在化合物2和3中,尽管晶体结构中存在紧密重叠的H-二聚体,但较重的Cd原子导致长余辉发射寿命缩短。最后,与化合物3同构的化合物4中,Zn原子表现出与化合物1相当的室温上转换寿命。
关键词: 外源重原子效应、H聚集体、时间分辨光致发光、室温超长磷光、单晶X射线衍射
更新于2025-09-23 15:23:52
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单原子和分子离子辐照对GaN时间分辨光致发光衰减的影响
摘要: 实验研究了硅掺杂纤锌矿(0001)面GaN外延层在千电子伏特单原子与分子离子辐照下诱导的光学效应。研究结果与结构缺陷形成数据共同分析表明:在所有考察案例中,碰撞级联密度增加(分子离子与重原子离子轰击情形)会提升稳定损伤累积速率,进而加剧发光猝灭。理论分析将光致发光抑制过程归因于辐照亚表面层产生稳定损伤导致非平衡光激发载流子表面复合速率上升。研究表明,在所研究的浅层注入情形中,载流子扩散决定了光致发光衰减时间的缩短。
关键词: 辐射损伤,光致发光,碰撞级联密度,时间分辨光致发光,载流子扩散,离子注入,氮化镓
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有双层核与磁性掺杂壳的CdSe/CdMnS纳米片展现出可切换激子圆偏振特性:对激光器与发光二极管的应用启示
摘要: 我们采用时间分辨光致发光(TRPL)光谱研究了具有双层核结构的CdSe/CdMnS核/壳纳米片(NPLs)的激子圆偏振(PX)。这使得能够全面研究发射动力学随磁场、温度、掺杂浓度和激发波长的变化关系。在外加磁场存在时,低于壳层带隙的脉冲激发会导致所有时间延迟下的激子圆偏振PX接近零。相反,光子能量大于壳层带隙的脉冲激发会使激子圆偏振快速(100皮秒)建立,随后稳定保持在高达40%的水平。我们提出了一个考虑载流子与磁性离子(Mn)自旋间交换相互作用的动力学模型。所研究的体系展现出快速可切换的激子圆偏振特性,意味着其在激光器和发光二极管中可能的应用前景。
关键词: spd交换相互作用、准二维、时间分辨光致发光、纳米片、磁光开关
更新于2025-09-23 15:21:01
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InGaN/GaN多量子阱结构中等离子体Dicke效应的空间范围
摘要: 等离子体激元迪克效应指的是多个发光体在与金属纳米结构的同一表面等离子体(SP)模式同时耦合时所产生的一种协同发射机制,从而实现更高的集体发射效率。本文中,我们比较了一系列具有不同量子阱周期数的SP耦合InGaN/GaN量子阱(QW)结构的发射效率增强情况,以展示与等离子体激元迪克效应一致的发射行为。整体发射效率的相对增强随着量子阱周期数的增加而提升,直至达到一个临界值,超过该值后增强效果开始下降。这一临界量子阱周期数对应于多量子阱系统中等离子体激元迪克效应的有效作用深度范围,同时也代表了为最大化SP耦合效应而优化的量子阱结构。通过测量内量子效率和时间分辨光致发光,我们比较了不同量子阱周期数的蓝光和绿光量子阱结构在由表面银纳米颗粒诱导的SP耦合下的增强发射效率。
关键词: 多量子阱,内量子效率,银纳米粒子,表面等离子体耦合,等离子体迪克效应,时间分辨光致发光
更新于2025-09-23 15:21:01
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二硫化钼量子点用于金属离子检测的荧光猝灭
摘要: 在本研究中,我们采用水热法原位合成功能化的MoS2量子点,实现了对Fe3+离子的高灵敏度(检测限约2.06微摩尔)和选择性检测。通过Stern-Volmer方程、改进型Stern-Volmer方程及时间分辨光致发光测量,系统研究了MoS2量子点在Fe3+离子存在下的荧光猝灭行为。吸收滴定光谱和时间分辨光致发光测量证实该荧光猝灭属于静态猝灭,其三个衰减时间源自三个不同的发光位点。值得注意的是,发射光谱包含三个特征峰:约450纳米(P1,~2.76电子伏特)、475纳米(P2,~2.61电子伏特)和503纳米(P3,~2.46电子伏特)。这些峰强度随Fe3+离子浓度增加呈现规律性猝灭,对应猝灭常数达103 M?1量级。较大的双分子猝灭常数(~1011 M?1 s?1)表明MoS2量子点与Fe3+离子间存在强结合相互作用。此外,为阐明Fe3+离子存在下MoS2量子点的荧光猝灭机制,我们提出并详细论证了基于基态复合物形成的作用机理。
关键词: 纳米结构、紫外-可见光谱、金属离子传感、时间分辨光致发光、荧光光谱
更新于2025-09-23 15:21:01
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在锗衬底上实现高质量InGaAs/GaAs量子点生长及通过异位离子注入改善光学性能
摘要: 过去二十年来,在硅(Si)或锗(Ge)等非本征衬底上外延生长III-V族异质结构是极具前景的研究课题之一。极性III-V族半导体与非极性衬底(Si或Ge)之间的界面在单片集成中起着关键作用。由于锗与砷化镓的晶格常数和热膨胀系数失配度较低,人们期待在锗衬底上实现外延砷化镓生长。因此,在锗衬底上高质量生长III-V族半导体异质结构将突破硅光子学的障碍——通过采用硅基锗渐变层即可实现光电器件结构的单片集成。本研究探索了在锗衬底上外延生长多层InGaAs/GaAs量子点异质结构,并将其光学与结构特性与生长在砷化镓衬底上的量子点进行对比。借助光致发光(PL)和时间分辨光致发光(TRPL)技术分析了所有样品的光学特性,通过截面透射电镜(XTEM)图像观察量子点形貌。研究发现:采用超晶格缓冲层(SLB)的锗衬底量子点展现出更优的光学特性(PL峰值波长、激活能、载流子寿命),且该结构能有效抑制异质结构中的缺陷与位错。此外,通过离位氢离子注入使PL强度提升两倍、激活能增加24 meV,其数值已接近砷化镓衬底生长量子点异质结构的水平。
关键词: 光致发光、分子束外延、时间分辨光致发光、硅光子学、量子点、离子注入
更新于2025-09-23 15:19:57
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N+B掺杂的n型4H-SiC外延层中声子辅助DAP和e-A复合过程的时间分辨光致发光光谱分析
摘要: 必须明确氮(N)和硼(B)掺杂n型4H-SiC中声子辅助施主-受主对(DAPs)与自由电子-受主(e-A)发射的作用——其中N和B分别诱导浅施主能级与D中心(深能级B)受主能级——这对于理解复杂的载流子复合机制,以及通过调控两种重叠发射的比例来开发高显色指数荧光SiC至关重要。本研究通过时间分辨光致发光(TRPL)光谱分析,分别识别了声子辅助DAPs和e-A组分。室温(RT)下TRPL测量显示,与D中心相关的绿光发射(1.6–2.8 eV)呈现非指数衰减后接极缓慢衰减的特征。研究表明:多数DAP发射强度的衰减远快于e-A发射,在低温下贡献初始快速非指数衰减过程;而室温下的缓慢衰减主要来自e-A发射。在更高温度(如473 K)时仅剩e-A发射,且衰减行为从非指数转变为指数特征。不同B掺杂浓度样品的e-A发射高温热猝灭呈现差异化表现。根据B掺杂样品e-A发射强度的阿伦尼乌斯曲线估算出0.6 eV的激活能,该数值与D中心能级匹配,表明高温下空穴热发射速率显著提升,从而加速了e-A发射强度的高温衰减。
关键词: 供体-受体对、时间分辨光致发光、碳化硅、D中心、硼掺杂
更新于2025-09-23 01:20:38
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染料敏化太阳能电池敏化剂的电子-抽取锚定基团:氰基丙烯酸还是苯甲酸?
摘要: 高电子注入效率对染料敏化太阳能电池(DSSCs)的进一步发展至关重要。不同电子受体具有各异的电子注入能力,从而影响器件性能。本文报道了两种基于有机三氮杂并三烯(TAT)的给体-π-桥-受体敏化剂在DSSCs中的应用效果。这两种敏化剂分别以刚性4-乙炔基苯甲酸(EBA)和Z型氰基丙烯酸(CA)作为电子受体,命名为ZL003和ZL005。通过时间分辨光致发光(TR-PL)光谱揭示了敏化剂与TiO2薄膜间的电子转移动力学。值得注意的是,ZL003的电子注入效率高于ZL005,这与前者器件具有更高效率和光电流的结果一致。ZL003的染料负载量几乎是ZL005的两倍,这解释了其器件光电流较低的原因。两种染料的电荷复合寿命与其开路电压相符。因此,基于ZL003的器件实现了13.4%的更高光电转换效率,而ZL005仅为7.2%。
关键词: 电子注入效率、时间分辨光致发光(TR-PL)、染料敏化太阳能电池、电子受体
更新于2025-09-12 10:27:22
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分子束外延生长的AlGaN量子点在UVA至UVC波段的内量子效率
摘要: 采用二维至三维生长模式转变的分子束外延技术在AlxGa1?xN (0001)衬底上生长了AlyGa1?yN量子点(QDs)。通过调节铝组分y(10%-40%)实现了量子点的可控生长?;谙晕⒐鄄?、连续波光致发光(PL)和时间分辨PL(TRPL)测量,系统分析了有源区设计参数[铝组分y、量子点高度、以及AlxGa1?xN限制层与AlyGa1?yN量子点间的带隙差(ΔEg)]的影响规律。研究发现:增大y值会使量子点发射峰蓝移,室温下可实现332nm(UVA)至276nm(UVC)的紫外波段覆盖。通过8K温度下的TRPL实验测得量子点集合体的低温内量子效率(IQE-LT)为11%-66%,其中高铝组分(y值较大)的量子点具有最高IQE-LT。通过对比室温和低温的PL积分强度比估算样品室温IQE,结果表明:较大ΔEg、y=0.1或0.2的量子点具有更高PL强度比;y=0.3和0.4的高铝量子点也测得高达30%的PL强度比。最终推算出发射波长在276-308nm范围内的AlyGa1?yN量子点室温IQE值为5%-20%。
关键词: 氮化铝镓,内量子效率,紫外C波段,量子点,分子束外延,时间分辨光致发光,光致发光,紫外A波段
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过时间分辨光致发光光谱揭示
摘要: 我们通过低温下不同激光激发功率的时间分辨光致发光(TR-PL)光谱,系统研究了块体CsPbBr3中光生载流子的复合机制。提出一个动态复合模型来描述TR-PL,该模型预测了激子和自由电荷随时间的种群变化,清晰展现了单分子与双分子复合过程的竞争关系。观测到载流子寿命随激光强度增加而缩短的现象,归因于激子-激子散射作用。测得激子复合的双分子复合系数约为10^-7 cm3/s。随着光生载流子浓度升高,更强的激子-激子湮灭效应出现。在10毫瓦激光功率下,CsPbBr3的激子-激子湮灭速率为3.63×10^-7 cm3/s。值得注意的是,块体材料中的激子-激子湮灭速率与光生CsPbBr3纳米量子点所获数值相当。
关键词: 载流子复合、双分子复合、激子-激子湮灭、时间分辨光致发光、CsPbBr3
更新于2025-09-12 10:27:22