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硫化铅和硫化铅/硫化镉量子点：通过光化学方法合成，结构、线性和非线性响应特性及光学限幅性能
摘要： 本工作采用一种新型光化学方法合成了PbS及PbS/CdS核壳量子点(QDs)。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线分析(EDAX)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和Z扫描技术对制备的量子点进行了表征。合成的量子点呈立方相球形形貌，采用应变-尺寸法估算其晶粒尺寸。布拉格衍射峰的整体偏移和(200)晶面的猝灭现象被解释为CdS壳层的生长。利用乌尔巴赫分析和Tauc公式研究了线性光学特性，发现量子点导带与价带的态密度具有三维特性。通过室温激子吸收峰估算的PbS量子点和PbS/CdS量子点尺寸分别为1.8纳米和2.7纳米，与应变-尺寸图分析结果高度吻合。CdS壳层的生长导致非线性折射率显著降低，同时非线性吸收显著增强。
关键词： 硫化铅/硫化镉，光化学合成，硫化铅，光学限幅，量子点，非线性光学特性
更新于2025-09-19 17:13:59
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低温单纳米晶体光谱揭示PbS量子点的内禀激子光物理特性
摘要： 铅硫族量子点（QDs）在宽红外波长范围内具有可调的尺寸依赖性光致发光（PL）特性，因而引发了科学界和科技界的广泛关注。然而，单量子点层面本征激子光物理特性的研究仍是一项挑战。本文对近1.0 eV发射的核壳结构PbS/CdS量子点的PL特性进行了全面研究。与II-VI族量子点观察到的亚毫电子伏级光谱线宽不同，理论预测PbS/CdS量子点具有较宽的均匀线宽。通过低温（4 K）光谱测试，我们直接证实了理论预测——PbS/CdS量子点的本征线宽范围为8-25 meV（平均值为16.4 meV）。此外，低温单量子点光谱揭示了由光学声子和局域声子辅助跃迁导致的宽幅低能侧发射。通过追踪4 K至250 K温度区间的单量子点，我们成功探测了发射能量、线宽及线型的温度依赖性演化。最后，偏振分辨PL成像显示PbS/CdS量子点具有三维发射偶极特性，这与CdSe量子点观察到的二维偶极形成鲜明对比。
关键词： 硫化铅/硫化镉、带隙、光谱线宽、红外纳米晶体、偏振、单纳米晶体光谱学
更新于2025-09-12 10:27:22