核殼量子點異質(zhì)結(jié)類型調(diào)控及載流子動力學(xué)過程研究.pdf

1、量子點以其新穎的光電特性成為近年來新型納米材料研究的熱點。在納米晶核外包裹殼層的方法可有效鈍化量子點表面缺陷，進而提高其光穩(wěn)定性。通過調(diào)節(jié)核區(qū)和殼層材料的尺寸可使量子點的能級發(fā)生偏移，呈現(xiàn)不同能級結(jié)構(gòu)，光學(xué)性質(zhì)也隨之產(chǎn)生較大改變。本文中應(yīng)用有效質(zhì)量近似理論，通過調(diào)節(jié)量子點尺寸和三元合金量子點組分的方法計算了type-Ⅰ型量子點和type-Ⅱ型量子點的電子結(jié)構(gòu)，研究了載流子輸運機理，重點闡述了量子點內(nèi)部應(yīng)變的重要作用。
　　通過系統(tǒng)

2、的理論模擬分析，主要研究結(jié)果如下:
　　1.系統(tǒng)研究了核殼結(jié)構(gòu)之間晶格應(yīng)變對量子點中電子和空穴基態(tài)能級、電子結(jié)構(gòu)和載流子空間分布的影響特點。通過模擬計算晶格差異不同的量子點的電子結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)晶格差異大的量子點的基態(tài)躍遷能可調(diào)控范圍比差異小的量子點大很多。通過調(diào)節(jié)量子點的核殼尺寸，可以調(diào)控量子點的電子結(jié)構(gòu)，載流子分布情況和量子點的帶隙能，可以在較大范圍內(nèi)調(diào)控量子點發(fā)射光譜。
　　2.對于核殼晶格常數(shù)差異小的量子點，量子限制效應(yīng)是

3、影響其光學(xué)和電學(xué)特性的主要因素。通過對AlAs/ZnSe量子點的電子結(jié)構(gòu)進行研究，發(fā)現(xiàn)在量子限制效應(yīng)影響下，量子點的帶隙能明顯小于AlAs與ZnSe材料的禁帶帶隙，量子點吸收和發(fā)射光譜紅移。
　　3.組分是調(diào)控量子點光學(xué)特性的另外一個重要因素。通過研究三元復(fù)合結(jié)構(gòu)量子點的光電性質(zhì)，揭示了三元核殼量子點光學(xué)特性的調(diào)控規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)通過改變量子點組分可以較大程度實現(xiàn)對其光學(xué)性能的調(diào)控，且調(diào)控效果較尺寸調(diào)節(jié)更為明顯，這主要是因為三元量子