PDF《铁电体 - 半导体量子点复合材料 3》

透射电子显微镜形貌相直接观察 发现 , 薄膜中基体呈微晶状态 , 晶粒尺寸在 50nm 左右 ;

半导体微粒的尺寸及分布均比较 均匀 ,CdS 微晶的尺寸一般在

1 ― 2nm 左右. 图1给出了典型的 BaTiO3 - CdS 复合材 料及 与其对应的CdS 前驱体(即胶体) 在365nm 紫外光激发下的发射光谱. 从谱图中可 以看出 ,复合材料的发射光谱由两部分构成 :一 部分是峰值波长在 465nm 左右 ,与CdS 胶体的 主发射带相近 ,它来自 CdS 的带间跃迁 ;

另一 部分是波长分布于

550 ― 650nm 之间的发光 带 ,来自量子点的界面态 ,其波长及相对强度与 材料的制备条件密切相关. 值得注意的是 ,比较 两种量子点体系的光谱可以看出 ,量子点进入 BaTiO3 基体后 ,发射峰明显向短波方向移动. 这种移动显然不可能是由于尺寸效应所引起 , 因为在复合材料形成过程中的热处理只能引起 CdS 的长大 ,而其尺寸的增加将引起发射光谱 的 红移 . 因此 ,这种 蓝移 现象似乎与高介环 境有关 ,其机理有待于深入研究. 图1BaTiO3 - CdS 量子点复合材料(曲线 a) 和CdS 胶体 (曲线 b) 在室温下的光致发光光谱(激发波长为 365nm) 这类新型材料的一个潜在应用领域是实现 超低驱动电压下的 高场 电致发光 (ACEL) . 高场电致发光是通过高交流电场下过热电子的 碰撞离化或隧穿效应激发的一类电致发光过 程. 由于这类发光需要由一个较高的电场来激 发 ,因此一般器件的驱动电压通常需要几百至 上千伏 ,因此较难于与半导体电路相集成. 我们 提出了一个利用铁电体 - 量子点复合材料构造 新型电致发光元件的思想. 由于一般铁电体 (BaTiO3) 具有相当高的介电常数 ,只要在铁电 体-半导体量子点复合薄膜上施加一个很低的 交流电压 ,就能够在半导体量子点内部产生足 够高的局域交流电场 ,使其得到激发. 该器件可 望在平板显示及光电集成等领域获得应用. 最后值得指出的是 ,由于铁电体 - 量子点 复合材料提供了一种通过外场有效激发量子点 的机制 ,有可能使材料中单量子点内部发生粒 子数反转的情况 ,因此只要能够获得具有谐振 腔结构的半导体微晶 ,就有可能实现受激发射 , 构造一种新型的量子点激光器. (下转第

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3 ・ 物理 ? 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 为一种加料手段. 实验结果表明[12 ] ,分子束注 入也可以改善等离子体的约束性能[11 ] . 几年来 ,在HL - 1M 上还做了多方面的实 验工作........