《單個鈣鈦礦結構CsPbI3膠體量子點的新穎光學特性研究》是依託杭州電子科技大學，由張輝朝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：單個鈣鈦礦結構CsPbI3膠體量子點的新穎光學特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張輝朝
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
金屬硫族化合物（CdSe等）量子點的光學特性已得到廣泛地研究，但由於受螢光閃爍、光譜漂移等因素的影響，它們依然無法成為量子通信和量子計算套用中的可靠單光子源。本項目提出對新發展的鈣鈦礦結構CsPbI3膠體量子點的新穎光學特性展開研究。本項目主要基於單分子光譜技術的探測方法：(1)常溫和4K低溫下，研究反聚束效應、螢光閃爍和螢光壽命的激發功率依賴，分析俄歇複合的作用和抑制機制；(2)通過雙光子吸收激發譜和單分子4K低溫光致激發譜研究量子點的激子束縛能和躍遷能級信息；(3)研究單個量子點的螢光閃爍、光譜線寬和螢光壽命的溫度依賴，分析激子複合動力學過程；(4)製備具有無螢光閃爍和光譜漂移特性的量子點，展開量子干涉特性研究。本項目的研究不但揭示了CsPbI3膠體量子點的光動力學過程，也拓展了膠體量子點量子相干光學研究的路徑。因此，本項目的研究將為量子信息技術的套用研究提供一種新的科學技術方向。
結題摘要
基於單分子光譜技術研究了單個鈣鈦礦結構CsPbI3膠體量子點的新穎光學特性：(1) 製備了具有無螢光閃爍和光譜漂移特性的CsPbI3膠體量子點；採用共聚焦系統，通過調節測試條件，如：測量溫度（室溫、4K低溫和變溫）、激發光功率、激發光波長，研究了CsPbI3膠體量子點的單光子發射、吸收截面、螢光光譜、螢光壽命、螢光閃爍和光譜漂移，揭示了激子複合和俄歇作用的物理過程，發現單個CsPbI3膠體量子點具有非常優異的單光子發射特性，其俄歇複合和螢光閃爍的抑制原因是缺少帶邊載流子缺陷以形成帶電激子，其螢光線寬在4K低溫下達到~200μeV，其帶負電單激子的結合能為~8.1meV；初步探索了CsPbI3膠體量子點的量子干涉效應測量。(2) 通過雙光子激發方式研究了單個CsPbI3膠體量子點的光學性質，構建了一種評估單顆量子點雙光子吸收截面的有效方法，測得CsPbI3膠體量子點的雙光子吸收截面比傳統金屬硫族化合物量子點至少大兩個量級。(3) 研究了CsPbI3膠體量子點的光致離子遷移現象，其由表面陷阱態捕獲的光生載流子產生的局域電場誘導晶格應變和Pb-I鍵斷裂所導致，該現象在高密度量子點薄膜中可逆。上述研究結果表明CsPbI3膠體量子點具有優異的光學特性，在光伏器件、光電器件以及量子信息技術領域具有非常大的研究前景和套用潛力。
