《高壓作用下量子點超晶格結構中的載流子超快過程研究》是依託吉林大學，由潘凌雲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高壓作用下量子點超晶格結構中的載流子超快過程研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：潘凌雲
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，人們對納米材料的興趣由微觀轉向介觀規模化套用滲拔舉，以量子點為構建單元的超晶格結構(介觀晶體)，具有個體(量子點)和整體性能雙重可控性，引起科學家的濃厚興趣。半導體量子點超晶格結構有著較強電荷離域性，是理想的光電材料。其電荷離域特性來源於量子點之間因距離縮短而發生的耦合隧穿；但是量子局限增強的庫侖勢壘與之產生競爭機制。持續增強電荷離域性的方法是通過近一步縮短距離來增強耦合能，而壓力正是解決這一問題的良好物理手段。本項目利用課題組在高壓理論和實驗方面所積累的優勢，通過高壓手段近一步減小肯囑虹拒量子點間距，以加強耦合來克服庫侖勢壘。通過變換材料體系，引入元素組分，共隧穿及量子級聯效應和局域場等物理參數,並利用超快光譜手段，對高壓下超晶格中載流子超快過程進行研究。明晰壓力對規模化量子局限材料體系中載流子行為影響的物理模型，尋求壓力下電荷輸運最最佳化的結構和參數，並嘗試在超晶格結構中實現壓力調控電荷輸運。
結題摘要
隨著量子點體系的發展邁向規模化套用，人們對量子點的興趣從溶膠體系轉移嘗淚埋到其密堆積體系，例如介觀晶體，量子點固體等。從單分散的溶液到凝聚態的固體，量子點之間的相互作用將不可忽略，這一作用使得密堆積體系在保留原有量子局限效應的同時，展現出新的集合性能。量子點間距是集合性能的決定因素之一，相鄰例子之間強耦合導致的隧穿效蜜捆諒堡應幫助克服之間的庫倫阻塞，使得電荷離域性增強，輸運速率提高。目前，以距離為主要參數，探討密堆積體系中電子馳豫過程的研究相對較少。本項目以自行製備的半導體量子點-金屬納米粒子複合超晶格作為對象，通過壓力調節超晶格構建單元之間的空間距離，並利用穩態光譜，超快光譜等光譜手段對其光學特性進行了探討。主要研究內容分為：1）半導體量子點-金屬納米粒子複合超晶格體系的構建；2）高壓穩態及瞬態光譜實驗系統的構建；3）高壓下複合超晶格體系的穩態及瞬態光定棕譜研究。主要研究結果顯示：在半導體量子點-金屬納米粒子複合體系中，隨著壓力的升高，穩態光譜仍保持常壓特徵構型並產生藍移。這表明靜水壓下，是碑嫌滲對構建單元的各向同性施壓，個體的量子局限效應高壓下仍然保留。電子動力學數據顯示。隨著壓力的升高，無論是單質密堆積體系還是異質複合超晶格體系，電子馳豫都隨著壓力的增加而減緩。不同結構之間，單質體系的減緩速率低於異質複合超晶格體系。與小分子的分子鍵長以及成鍵角度的壓縮率各向異性不同，超晶格體系中，靜水壓對電子行為的影響是通過對構建單元個體以及其間距的各向同性壓縮來實現的。因此，電子動力學行為在超晶格體系中為隨壓力變化的線性關係，而小分子體系中是較為複雜的振盪過程。項目目前的研究結果顯示，壓力特別是靜水壓，可以作為調節密堆積體系中電子動力學行為的有效工具，為相關研究的開微射雄展和量子點密堆積材料體系的開拓提供了研究基礎和基本數據。
