激子
- 准二维钙钛矿晶体中自限域激子发光机制研究
部能量势阱,引起激子自限域。该自限域激子复合发光具有较大的斯托克斯位移和宽光谱发射的特征。近年来,宽光谱荧光通常出现在二维铅溴基钙钛矿材料中。这种类型的钙钛矿材料的化学通式为(R-NH3)2PbBr4或者(NH3-R-NH3)PbBr4,其中R-NH3和NH3-R-NH3是有机间隔阳离子。当在二维钙钛矿中加入小分子胺盐时,二维钙钛矿会转变为准二维钙钛矿。准二维钙钛矿材料的化学通式为(R-NH3)2(A)n-1PbnBr3n+1或者(NH3-R-NH3)(A
山东化工 2023年18期2023-11-09
- 二维对六苯分子团簇中相干激发能量转移过程研究*
团簇内一般形成单激子态,其相干性较好,但能量转移量低;在强场激发作用下,团簇内多个分子被同时激发[21],能量转移量高,但由于分子间的相互作用,在团簇内形成非局域激发态,同时需要考虑激发能量转移和静电位移的影响,在外场激发过程中涉及多激子能带、多激子协同衰变和超辐射等过程,其相干行为比较复杂,深入理解其多激子激发及相干转移过程对提高相应分子器件的工作效率具有积极意义.近年来由于分子光刻和金属纳米腔技术的发展[22,23],在局域空间内形成强场已经成为可能,
物理学报 2023年19期2023-10-30
- 介电环境屏蔽效应对二维InX (X=Se,Te)激子结合能调控机制的理论研究*
和InTe 的激子结合能远大于常温下激子的自发解离能.另一方面,实际应用的二维半导体为了维持其力学稳定性,大都需要依附在衬底上,另外,不同实验室样品自身原子层厚度也各异,这些因素必然改变二维半导体的介电环境.进一步的计算发现,二维InSe 和InTe 的激子结合能随自身原子层厚度以及衬底厚度的变大而减小,这说明可以通过调控二维半导体自身原子层以及衬底厚度的方式实现对激子结合能的精确调控,本文结果能够为将来精确调控二维InSe 和InTe 的激子结合能大小
物理学报 2023年14期2023-07-27
- 迄今最小最快纳米激子晶体管问世
同开发出一种纳米激子晶體管，其使用基于异质结构的半导体中的层内和层间激子，克服了现有晶体管的局限性。该研究于2023年3月1日发表在国际纳米研究领域权威期刊ACS Nano杂志上。激子负责半导体材料的发光，由于光和材料在电中性状态下能自由转换，激子成为开发下一代发热少的发光元件和量子信息技术光源的关键。半导体异质双层是两种不同半导体单层的叠层，其中有两种激子：水平方向的层内激子和垂直方向的层间激子。两个激子发出的光信号具有不同的光强、持续时间和相干时间。这
河南科技 2023年9期2023-06-07
- 铟门电极调控下单层MoS2的荧光光谱特性研究
电子-空穴对，即激子。对于1LMoS2来说，门电压可以有效地作用到材料上，从而调节材料中载流子的类型和浓度。此外，当材料中载流子的浓度增加时，多余的载流子会进一步与激子相互作用，形成带电激子态［12-14］。2019 年，Lien 等［15］在机械剥离的1LMoS2上制备金门电极，通过研究门电压与发光量子产率的关系，提出了激子复合模型，阐明了1L- MoS2的光致发光机理，在1L- MoS2中，带电激子通过如俄歇复合等［16-17］非辐射弛豫，大幅降低材料
山西大学学报（自然科学版） 2023年3期2023-06-05
- OLEDs中的激子及其高效利用
有25%的单线态激子辐射发光，而75%的三线态激子则通过热和声子非辐射的形式浪费掉了，大大限制了有机荧光发光材料的应用。为了提高OLEDs的效率，美国Forrest教授[6]和中国马於光教授[7]等设计合成了含有重金属原子的配合物发光材料（如铂、锇、铱等），由于重金属原子的强自旋轨道耦合作用，使三线态激子在室温下也能辐射发光，最终导致单线态激子和三线态激子都能以光的形式释放，实现了100%激子利用率，大大提高了OLEDs的效率。目前，绿光和红光磷光发光材料
发光学报 2023年1期2023-02-16
- 静水压力调谐Ag 纳米颗粒散射场下量子点激子寿命*
内,测量了量子点激子的荧光光谱和时间分辨光谱.实验结果显示,随着静水压力的增大,激子的发光波长蓝移,激子的发光寿命从 (41±3)×10 ns延长到 (120±4)×10 ns,再减 短到 (7.6±0.2)ns,在激子发 光波长为 797.49 nm时,寿命 达到最长 的 (120±4)×10 ns .相比没 有Ag 纳米颗粒影响的InAs/GaAs 量子点中的激子寿命约 1ns,激子的寿命延长了约1200 倍.其物理机制为量子点浸润层中激子的辐射场和A
物理学报 2022年24期2022-12-31
- 有机材料中激子裂变过程的演化模型①
个光子可激发一个激子， 如果这个激子解离成自由载流子并被电极收集， 则该器件的光电转化效率即为100%． 考虑到各种损耗， 理论上可以估算出光伏器件能量转化效率的Shockley-Queisser极限约为34%[1]． Paci等[2]在2006年提出， 可以利用单重态激子裂变(简称激子裂变)特性来进一步提高有机光伏器件的光电转化效率． 如果将具有激子裂变特性的材料作为新型敏化剂添加到器件的功能层中， 理论估算有望将器件的光电转化效率提升至45%左右[3]
西南师范大学学报（自然科学版） 2022年10期2022-12-25
- MoS2薄膜厚度与光学性能的相关性研究
带隙跃迁(称为A激子和B激子)对应的激子跃迁激活能与MoS2层数密切相关，即层数越多，激子跃迁激活能越小，这会导致对应的光谱特征峰红移[3-7]。由此可见，MoS2能带结构、光学性质(如光吸收与反射)及半导体特性与其层数(或厚度)存在强相关性，可用于判定MoS2薄膜的层数(或厚度)[8-10]，其中单层和块体MoS2的光学带隙依次为1.90、1.29 eV，并且其光学带隙随薄膜厚度增加而逐渐降低[8]。除A、B激子峰外，在紫外可见范围内还能观察到来自布里渊
武汉科技大学学报 2022年6期2022-10-10
- 二维半导体材料中激子对介电屏蔽效应的探测及其应用*
的电子-空穴对—激子主导.本文简单回顾了近年来二维过渡金属硫族化合物光谱学的研究历程,阐述了栅压和介电环境对激子的调制作用,之后重点介绍了一种新颖的激子探测方法.由于激发态激子(里德伯态)的玻尔半径远大于单原子层本身的厚度,电子-空穴对之间的电场线得以延伸到自身之外的其他材料中.这使得二维半导体材料的激子可以作为一种高效的量子探测器,感知周围材料中与介电函数相关的物理性质的变化.本文列举了单层WSe2 激子在探测石墨烯-氮化硼莫尔(moiré)超晶格势场引
物理学报 2022年12期2022-07-19
- 二维过渡金属硫族化合物中激子-极化激元的研究进展（特邀）
on，BEC）的激子-极化激元激光（Exciton-polariton lasers）正是这样一类激光光源。与常规激光器不同，激子-极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚体本身就是一个宏观量子相干态，因此不需要粒子数反转来实现相干发射，这使得极化激元激光在低功耗方面具有很大的应用前景，从而成为科学家们研究的焦点。极化激元的概念可追溯至1951 年，黄昆在研究声子和光子耦合时首次提出极化激元的经典理论［15］。随后，HOPFIELD J J 等证明了声子-光子极化激元
光子学报 2022年5期2022-06-28
- 金纳米颗粒调控量子点激子自发辐射速率*
黄金定律,量子点激子的自发辐射速率正比于激子所处位置的电磁场的态密度[3,4].由Purcell 理论可知[5],改变激子所在位置的电磁场局域态密度(LDOS),可以改变量子点中激子的自发辐射速率,进而可以调控半导体量子点自发辐射.LDOS 的改变可以基于激子的辐射场与散射场之间的相互干涉[3,6].如置于平面镜附近的偶极子辐射,其自发辐射速率会随着偶极子的取向和偶极子到平面镜的距离而改变.如果平面镜的反射场与偶极子辐射场相位相同,偶极子位置的LDOS 将
物理学报 2022年6期2022-03-30
- 单量子点光谱与激子动力学研究进展*
尺度小于或接近于激子的玻尔半径,能够在3 个空间方向上将激子束缚住的半导体纳米结构.量子点的量子限域效应使其具有类似于原子特征的分立能级结构.胶体半导体量子点具有宽带吸收、窄带发射、光致发光量子产率高、发射波长连续可调、易于溶液处理等优点[1,2],是制备发光二极管、太阳能电池、探测器、激光器、量子光源等光电器件的优质材料[3-7].使用胶体方法制备的胶体半导体量子点,它们的尺寸、形貌、核壳结构以及表面配体等对量子点的光致发光特性都具有较大的影响,甚至同一
物理学报 2022年6期2022-03-30
- 有机发光激子的演化过程研究
）1 概述单重态激子的裂变(简称激子裂变)，是一种在某些特殊有机半导体材料中激子数倍增的现象，其具体形式为：在这些材料中，由光或电激发产生一个具有较高能态的单重态激子S1，而后S1态激子将其一半的能量转移给另一个处于基态的分子S0，而后S1态激子和S0态分子快速转变为两个具有较低能态的三重态激子T1。另外，激子裂变过程是可逆的，其逆过程被称为三重态激子的聚变(简称激子聚变)，一般情况下这两种过程共存。在半导体物理中，激子的本质是一对通过库仑作用束缚在一起的
科学技术创新 2022年1期2022-02-19
- 追寻科研的光芒
——记北京理工大学教授李元昌
力于关于半导体的激子效应和自发凝聚的研究。作为2019年北京理工大学唯一一位入选教育部青年长江的学者，当谈及科研历程的时候，李元昌提及最多的一个词就是坚持。他认为，唯有坚持自己的方向，才会在科研的道路上有所收获、获得喜悦。“能够成功解决一个科学问题，是值得庆幸的；即使没有达到成功之路的尽头，沿途镌刻自己思考的地图，也是有价值的科研经历。”李元昌如是说。打开大门即使已过去数载，面对访谈，李元昌还是会回想起那段难忘的经历。“元昌，你最近在关注什么工作？”“我们
科学中国人 2021年15期2021-12-22
- 弱耦合近似下激子-激子湮灭动力学研究*
3)分子聚集体中激子-激子湮灭动力学过程与其发光特性和能量转移过程密切相关,研究激子动力学过程对模拟自然界中的光合作用以及研究其光载流子的输运过程有重要意义.本文在密度矩阵理论框架下引入弱耦合近似得到率方程,用率方程研究了分子间距离、激子态密度和激发态偶极矩与激子-激子湮灭动力学的关系.研究发现当分子间距离减小时,第一激发态衰变过程受激子融合过程的影响,导致其衰变有明显的S 型特征.高阶激发态的偶极矩是激子融合过程的关键因素,且偶极矩越大,激子融合过程越容
物理学报 2021年22期2021-12-09
- 用变分优化正交的连带Laguerre基函数计算无支撑单层MoS2中激子的能量和波函数
自由度[8]. 激子是电子和空穴在静电库仑力作用下相互吸引的束缚态. 以前的理论和实验结果表明，激子效应在决定单层MoS2的光学性质方面起着重要作用. 在室温下可以观测到不同于块体材料高达几百毫电子伏的激子束缚能，并且可以观测到更高阶的激子态。除了极大的激子束缚能之外，还有强激子吸收. 例如，在单层MoS2中观察到非常强的直接跃迁光致发光. 与块体材料相比，其发光量子效率显著提高了104倍以上[7]. 研究结果还表明，在单层二维材料中，激子的静态介电函数不
大学物理 2021年9期2021-09-16
- GaAs材料的光电特性及应用研究
究GaAs材料受激子效应和电荷畴效作用影响显著，研究其作用机理有利于深入研究GaAs材料光电特性。1.1 激子效应使用激光触发GaAs光电导开关芯片材料时，光电导材料瞬间形成的载流子密度可达到1020cm-3，在该过程中，光电导开关芯片内存在多种激子效应，包括电子—激子、激子—激子、杂质—激子等各类散射和辐射的复合效应，在各类复合效应下，激光触发光电导材料产生辐射复合发光。在激光触发过程中，激子为中性电子，激子效应不能形成电流，但激子作为能量载体，可在迁移
新型工业化 2021年6期2021-09-08
- 共轭聚合物链中光激发过程的无序效应*
作用， 尤其是对激子产率的影响.采用multi-configurational time-dependent Hartree—Fock方法处理电子部分的含时Schrödinger方程， 而晶格部分的运动则由经典的牛顿方程决定.研究发现， 加入无序后， 光激发弛豫后的产物与纯净聚合物链中有着定性的不同.相比于纯净聚合物中光激发下会有一定的概率直接生成极化子对， 考虑无序效应后则更趋向于生成激子， 并且激子的产率很大程度上依赖于无序的类型和强度.另外还研究了电
物理学报 2021年11期2021-06-18
- 全无机钙钛矿CsPbBr3微米棒的变温荧光特性
言半导体中存在激子、声子等多种多样的元激发，这些元激发之间的相互作用会影响载流子的弛豫和输运特性，从而进一步影响半导体光电器件的光学和电学性能。近年来，金属卤化物钙钛矿材料，尤其是无机铅卤钙钛矿CsPbX3(X=Cl,Br，I)，得益于其带隙可调、极高的量子产率、较长的载流子扩散距离以及较大的增益系数等特点[1-2]，被广泛应用于太阳能电池[3-4]、发光二极管[5-6]、微纳激光器[7-8]等研究领域。对这些材料体系的光电学性能和器件设计研究成为当前光
发光学报 2021年6期2021-06-16
- 电场对InAs/InAlAs圆形截面量子线中激子态的影响*
米波场效应器件。激子效应对于半导体光电器件的设计与制备有重要影响，因此有不少学者对激子进行了相关研究[21-25]。与体材料相比，一维量子线中的载流子在二维空间中受限，在三维空间中可以自由移动，即载流子被限制在纳米尺度的线性区域内，激子效应更强，在半导体激光器、红外光探测器等器件的制备方面得到了实际应用，引起了研究人员的广泛关注。在之前的工作中，采用变分法已经研究了InGaAsP/InP不同结构中的激子态[26-28]，在此基础上，本文主要研究InAs/I
通信技术 2021年4期2021-05-08
- N型掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱中空间间接带电激子跃迁发光的直接证据
了半导体中带电的激子复合体(即带电激子trion，用符号X-或X+表示)的存在[1]。一个负(正)的带电激子X-(X+)是由两个电子(空穴)和一个空穴(电子)组成的，X-的构成类似于一个氢离子H-模型。然而，有关带电激子的实验观察却直到20世纪90年代初期才得以成功实现。研究结果表明，带电激子更容易存在于半导体量子阱(QWs)中，这是因为与块材料相比，带电激子在量子阱结构中有一个更大的结合能(binding energy)[2]。由于形成X-的必要条件是结
人工晶体学报 2021年2期2021-03-24
- 高效率蓝光“热”激子材料的分子设计*
穴和电子复合形成激子，激子经辐射跃迁到基态(S0)而发光。一般三重态(T)激子由于自旋禁阻几乎无法辐射跃迁到单重基态(S)，导致占总数75%的三重态激子几乎完全浪费。故传统的荧光材料由于仅仅单重态激子发光，存在内量子效率为25%的理论上限，能量利用效率低[7-8]。磷光材料中，由于重金属原子增强自旋-轨道耦合，促进单重态和三重态的系间窜越，使三重态激子可以直接辐射跃迁回到S0态发光，内量子效率理论上限可达100%，即单重态和三重态激子同时发光[9-11]。
广州化工 2021年4期2021-03-05
- 分子聚集体中激子-激子湮灭过程*
中分子聚集体中的激子-激子湮灭过程是影响分子激发能量转移的重要方面, 细致研究激子-激子湮灭的动力学过程并与相关的瞬间吸收谱信号对比对相关的理论和实验都有重要意义.本文在分子间弱耦合近似下, 用经典的率方程, 应用方酸分子的基本参数对激子-激子湮灭过程做了微观描述, 通过改变相关参数, 研究了外场激发强度、聚集体的偶极矩位形、分子内的衰变率等因素对激子-激子湮灭过程的影响, 分析了激子在第一激发态和高阶激发态的驰豫时间、电荷转移相干时间、激子融合和湮灭时间
物理学报 2021年4期2021-03-04
- 光学微腔中WSe2激子与光子耦合效应的研究
于激发态的原子或激子经历不同的弛豫过程. 当激子与光场弱耦合时, 光子的辐射过程是不可逆的, 并且激发态的跃迁由费米黄金定则确定. 当激子处于强耦合区域时, 光子将经历辐射再捕获的过程, 激发态将在介质和光场之间转换, 会有一定能量的拉比分裂, 形成一种新的半光半物质准粒子—激子极化激元(Exciton Polariton). 这种准粒子既具有激子又具有光子的性质, 并且可以在宏观距离内高速(约为光速的1%)运动. 1992年, Weisbuch课题组首次
华东师范大学学报（自然科学版） 2021年1期2021-02-06
- 双分子链中非线性多激子态的动力学研究*
改稿)1 引 言激子的动力学问题无论在无机半导体领域[1,2]还是在有机分子领域[3,4]一直是理论和实验物理学家关注的问题,激子动力学过程涉及的能量转移[5]和电荷输运过程[6]关系到相关器件的工作效率,对分子激子动力学过程的深入理解有助于探究分子器件的工作机理,进一步提高工作效率.随着飞秒激光技术的发展和纳米光刻技术的成熟,在强场激发作用下[7]或与金属纳米粒子耦合[8−11]的体系中,分子可能受到强激发而产生多激子现象,多激子的传导与解离必将影响相关
物理学报 2020年19期2020-10-22
- CH3NH3PbBr3 纳米线中束缚激子g 因子的各向异性*
在空间上束缚自由激子形成束缚激子[11], 从而对材料的光电性质产生影响.目前报道的有机-无机杂化钙钛矿材料中束缚激子的发光都是大量缺陷产生的多个束缚激子的集体发光行为, 因而无法分析单个束缚激子的光电性质.自旋轨道耦合在有机-无机杂化钙钛矿材料的电子能带结构中具有重要的作用[12], 这种强的自旋轨道耦合作用为操控自旋自由度提供了可能. 目前在有机-无机杂化钙钛矿材料中人们在理论和实验中实现了许多与自旋相关的物理过程, 如逆自旋霍尔效应[13]、Rash
物理学报 2020年16期2020-08-29
- 双金属掺杂CuInS2量子点的制备及其对单层WS2光电性能的影响
结合力形成的中性激子能够稳定的存在。除此之外，由于本征掺杂或者外部掺杂作用，带电的激子（两个电子一个空穴或者一个电子两个空穴）也能够存在于二维过渡金属硫化物中，同时也会对二维材料的发光性能以及电学性能产生重要的影响[1]。自从发现带电激子在室温条件下能够稳定存在以来，研究者针对带电激子开展了广泛的研究，如带电激子的形成动力学[2]、结合能[3]、量子信息处理、电场与磁场作用下带电激子的极化现象等。因此，如何精确调控带电的激子来优化二维材料的光电性能就显得尤
化工管理 2020年18期2020-07-15
- 俄德科研人员协作进行激子行为研究可用于研发5G技术
合科研团队计算了激子（一种准粒子）行为并构建了数学模型，此项研究可用于下一代微电子技术，其中包括量子计算机的发展。此项研究是数学家与物理学家的合作，所研究的标的为氮化镓（半导体材料）中的激子行为，科学兴趣点为电子与纳米晶格缺陷，如位错的相互作用机理。科研团队研究发现，纳米半导体中围绕位错可形成电场，其强度足以与激子发生相互作用，为此构建了数学模型用以描述其相互作用机理，计算出激子的遷移率、生存时间，并试验验证了所获得的数据。激子行为的研究成果可用于研发新一
中国计算机报 2020年15期2020-05-13
- 红荧烯类似物C38H24S2 的单线态分裂过程
2]。作为一种多激子效应,SF 可以避免能量损失,提高光电转换效率,在光电器件特别是有机太阳能电池领域具有潜在的巨大应用价值[3,4]。SF 的概念于1965 年由Singh 等[5]为了解释在聚并苯晶体中观察到的延迟荧光现象而提出。Merrifield 等[6]通过研究磁场效应对并四苯晶体荧光的影响证实了SF 的存在。一般认为,SF 的动力学模型[7,8]为S0+S1⇌1(TT)⇌T1+T1,其中S0、S1、1(TT)和T1分别代表分子的基态、激发单线态
量子电子学报 2020年6期2020-02-25
- 新设计让太阳能电池更高效
子可快速产生两种激子，这两种激子比目前最先进工艺产生的激子寿命更长，这将使每个光子产生的电能都可被太阳能电池吸收。研究人员表示，新研究为从根本上了解这些激子如何处理单个分子，以及理解它们如何有效地应用于受光放大信号影响的设备打开了大门。该研究成果不仅可用于下一代太阳能设备生产，还可推进化学、传感器和成像中的光催化过程，用以制造药品、塑料和许多其他类型的消费化学品。（科技日报）
军民两用技术与产品 2019年9期2019-10-08
- 共轭聚合物内非均匀场驱动的超快激子输运的动力学研究*
终形成空间局域的激子[8-10],其局域度可以通过引入束缚能定量描述.据报道,聚合物内的激子束缚能约可达到 0.5 eV[11,12],仅靠室温热能(0.026 eV)无法将其解离为自由载流子形成光电流.实际应用中,一般是把聚合物光伏体系设计为电子给体(D)/受体(A)结构.当光激发产生的激子输运至D/A界面,便可在界面势差异诱导的驱动力作用下实现解离,此即为由激子图像主导的电荷分离过程[13,14].同时,由于聚合物内的激子可通过辐射或非辐射跃迁的方式退
物理学报 2019年17期2019-09-21
- CdSeS合金结构量子点的多激子俄歇复合过程*
方法是使用存在多激子效应的太阳能电池[3-7].多激子效应通常是指吸收单个光子产生多个激子的过程[7].一般来讲,半导体中的多激子效应效率低且阈值较高[8-10].相比之下,最近在PbX(X=S,Se,Te)[11-14],CdSe[15,16],InAs[17,18],Si[19,20]量子点和碳纳米管[21,22]中发现的高效多激子效应具有较低阈值的光子能量.其中,PbSe量子点在激发能量为7.8Eg(带隙能量,为量子点中的1S激子能量)时,每个光子可
物理学报 2019年10期2019-06-04
- 共轭高分子中激子演化过程的非绝热动力学研究
04)1 引 言激子是有机电致发光与有机光致发光中最核心的角色. 激子的生成率越大有利于提高有机发光器件的发光效率，而促进激子的分解则有利于提高有机光伏设备的导电效率. 在有机共轭高聚物分子中可以产生各种激发态的激子，各种激子的寿命及其演化都会影响发光光谱. 以往的理论对激子的性质进行了大量的研究[1-7]，其中动力学演化的方法[5-15]可有效模拟激子在高分子链中的生成过程，可对激子的微观形态有充分的认识. 激子整体呈电中性，由于电声耦合效应，在分子链上
原子与分子物理学报 2019年5期2019-04-28
- WS2与WSe2单层膜中的A激子及其自旋动力学特性研究∗
化物由于其特有的激子效应以及强自旋-谷耦合性质,在光电子学及谷电子学等方面有着很广阔的应用前景.利用超快时间分辨光谱,本文系统地比较了两类钨基单层硫化物(WS2和WSe2)的A-激子动力学和谷自旋弛豫特性.实验结果表明,WS2单层膜的A-激子弛豫表现为双指数过程,而对于WSe2,其A-激子衰减表现为三指数过程,且激子的寿命远长于前者.WS2谷自旋极化弛豫表现为单指数衰减,其寿命约0.35 ps,主要由电子-空穴交换作用所主导.而对于WSe2,谷自旋弛豫表现
物理学报 2019年1期2019-01-25
- II-VI族稀磁半导体微纳结构中的激子磁极化子及其发光∗
点,是基态行为.激子作为电子空穴对的激发态且寿命很短,可复合发光,它是否能体现自旋极化主导的行为？对此人们的认识远不如针对基态的电子.激子磁极化子(exciton magnetic polaron,EMP)是由磁性半导体微结构中铁磁自旋耦合态与自由激子相互作用形成的复合元激发,但其研究很有限.本文概述了我们在稀磁半导体微纳米结构中的EMP及其发光动态学光谱、自旋极化激子凝聚态的形成方面取得的一些进展,展望了未来可能在自旋光电子器件、磁控激光、光致磁性等量子
物理学报 2019年1期2019-01-25
- 单层WSe2、MoSe2激子发光的压力诱导K-Λ交互转变
程中的基本粒子为激子[9-10]，即库仑力束缚下的电子空穴对，包括中性和带电激子两类。其中中性激子(X0激子)由库仑力束缚下的一个电子和一个空穴组成；带电激子又包括了一个电子和两个空穴组成的正电激子(X+激子)，和一个空穴两个电子组合而成的负电激子(X-激子)。由于强烈的量子限域效应、较大的载流子有效质量和较弱的介电屏蔽作用，单层TMDs具有可达数百meV量级的激子结合能，比在传统半导体量子阱中发现的激子结合能强一个数量级左右[11-13]。单层TMDs作
发光学报 2018年12期2018-12-13
- 飞秒激光诱导单层二硫化钨的光响应研究
硫化物具有很大的激子束缚能、较强的库仑相互作用以及独特的自旋谷能耦合等特性[1]，近年来引起广泛研究关注[2]，过渡金属硫化物为研究原子层厚度半导体的基础性质，以及开发其在光电器件方向的应用潜力提供很好的机会．因此，研究过渡金属硫化物被光激发后的响应很重要．二硫化钨(WS2)因其优异的光学及电学性质，成为众多过渡金属硫化物中最有潜力的材料之一，可用于光电探测器[3]、存储设备[4]、光电器件及晶体管[5-6]等诸多方面．人们对二维过渡金属硫化物被光激发后的
深圳大学学报（理工版） 2018年6期2018-11-20
- 基于磁圆二向色谱的单层MoS2激子能量和线宽温度依赖特性∗
反射谱的研究中,激子峰往往叠加在一个很强的光谱背底上,难以准确分辨激子的峰位和线宽.基于自行搭建的显微磁圆二向色谱系统,研究了单层MoS2在65—300 K温度范围内的反射谱和磁圆二向色谱,结果表明磁圆二向色谱在研究单层材料激子能量和线宽方面具有明显的优势.通过分析变温的磁圆二向色谱,得到了不同温度下的A,B激子的跃迁能量和线宽.通过对激子能量和线宽的温度依赖关系进行拟合,进一步讨论了声子散射对激子线宽的影响.1 引 言自Novoselov等[1]于200
物理学报 2018年14期2018-10-29
- 硅BC8量子点太阳能电池中的多重激子效应
)1 引 言多重激子效应(Multiple exciton generation,MEG)是指纳米尺度的半导体材料吸收一个能量等于或者大于二倍纳米半导体材料禁带宽度的光子而产生多个电激子的物理过程。它的发现为第三代单结太阳电池转换效率突破33%的肖克利-奎伊瑟(Shockley-Queisser)极限[1]提供了一种新途径。Schaller 和Klimov[2]发现PbSe纳米晶体中存在高效率多重激子。Ehrler等[3]报道了多重激子效应增加染料敏化太阳
发光学报 2018年5期2018-05-30
- 找到你了，激子素
哈尔佩林提出了“激子素”这一概念，经过50多年的研究，科学家们终于确定了这种物质形态的存在。理论上，激子素应该是存在的。它是一种冷凝物，几乎所有的原子都凝聚到能量最低的量子态，形成一个宏观的量子状态。超导体和超流体都是冷凝物。想要证明激子素的存在，首先要证明激子的存在。當原子的一个核外电子流失，就会出现一个空位，这个空位就是“空穴”。空穴呈正电，电子则带负电，二者由于静电库仑作用相互吸引，电子既不远离也不落入空穴中，形成一种束缚态，这种束缚态就是激子。科学
科学之谜 2018年3期2018-04-09
- 纳米半导体中多重激子效应研究进展∗
子-空穴对的多重激子效应(multiple exciton generation,MEG)能够有效地利用热耗散这部分能量,有望提高太阳电池等光电子器件的性能,因而得到了广泛的关注[2,13,14−26],且其实验检测与理论研究均取得了进展.本文综述了纳米半导体的材料组分和形态结构对MEG的影响,介绍了多重激子效应的实验测试分析方法以及当前解释MEG的理论方法,并总结了多重激子效应在器件上的应用,对其应用前景及下一步发展方向进行展望.图1 半导体的光激发与能
物理学报 2018年2期2018-03-18
- 基于高激子利用率的第三代有机电致发光材料的研究进展
3414)基于高激子利用率的第三代有机电致发光材料的研究进展高桂才1，2，任铁钢1*(1.河南大学 化学化工学院，河南 开封 475004； 2.湖南省桃江县第四中学，湖南 益阳 413414)荧光OLED材料由于受到激子统计规律的限制，其能量利用效率小于25%. 为了开发高效而价廉的OLED材料，突破激子统计规律的研究受到了广泛关注，目前的研究主要集中在三个方向: 突破激子统计限制的共轭聚合物材料、三线态反系间窜越(RISC)的延迟荧光材料以及“热激子”
化学研究 2017年2期2017-04-25
- 新型有机电致磷光白光器件的研究
PB调节载流子、激子在各发光层中的分布，并结合TCTA和TmPyPB对发光层内载流子和激子的有效阻挡作用，混合实现白光发射。研究了红光层在不同厚度、不同掺杂浓度下对器件发光性能的影响。结果表明，红光发光层厚度为2 nm、质量浓度为5%时，结合蓝光发光层和红光发光层，实现了色坐标为（0.333，0.333）、最大发光效率为11.50 cd/A的白光发射。有机电致发光二极管；新型；有机白光器件；磷光1 引 言有机电致发光白光二极管（White organic
发光学报 2016年6期2016-09-10
- 单重态激子裂分的研究进展
048)单重态激子裂分的研究进展刘艳苹1,2吴义室1,*付红兵1,3,*(1中国科学院化学研究所，分子动态与稳态结构国家重点实验室，北京100190；2中国科学院大学，北京100049；3首都师范大学化学系，北京100048)单重态激子裂分指的是在有机分子中一个单重态激子与相邻的基态发色团相互作用形成两个三重态激子的过程。利用这种多激子效应制成的光伏器件有望突破肖克利-奎瑟限制，使光电转换的理论效率由30%提高到44.4%。近年来各国科学家在裂分材料的设
物理化学学报 2016年8期2016-09-09
- 半导体纳米环中激子的磁场效应
解文方(广州大学物理与电子工程学院，广东广州 510006)In nanoscale semiconductor quantum rings［nanorings(NRs)］，charged carriers(electrons and holes)are confined in a small region and consequently the Coulomb interaction is enhanced.Compared with nanoscal
广州大学学报（自然科学版） 2015年1期2015-12-29
- 聚合物/纳米晶平板杂化太阳电池光电过程的理论研究＊
骤：吸收光子形成激子；激子扩散在聚合物D/A的界面处；在界面处分离的激子生成自由载流子；载流子传输到无机纳米晶和聚合物对应的电极［1～2］.凡影响上述光电过程的因素都会影响最终光电流的转换效率.从电池的基本工作原理看，每一步光电过程的优化都需要获得尽可能多的能量.因此，建立与电池光电过程相关的光电流转换模型就能够提供一种方式去理解光电流转换在器件上的限制因素，并为实验优化提供指导.目前聚合物/无机纳米晶双层太阳电池的光电转换效率不高，其具体原因还不清楚［3
湖州师范学院学报 2015年8期2015-12-05
- 极性晶体膜中强耦合激子的性质
很多性质都与膜中激子有关，因而激子的性质一直是人们十分感兴趣的课题. 文中作者等人［7］及许多学者对激子的性质进行了大量的研究［8-11］. 但以往对极性晶体膜的理论工作中，在研究激子与声子相互作用时，只限于讨论激子与表面光学声子相互作用(纯二维情形)或只讨论激子与体纵光学声子相互作用(纯三维情形). 当同时考虑激子与表面和体纵光学声子相互作用时，又都只限于讨论激子-表面光学声子和激子-体纵光学声子均为弱、中耦合情形. 本文采用改进的线性组合算符及Lee-
原子与分子物理学报 2015年1期2015-07-13
- 半导体碳纳米管中的高能激子
子-空穴对形成的激子成为决定碳纳米管物理性质的主要因素[3-4]. 当激发光的能量接近碳纳米管中第i级激子的能量Eii时，即可发生共振拉曼散射[9]. Smalley和Weisman等[10]研究了单壁碳纳米管的光谱性质，观察到半导体性碳纳米管在800～1 600 nm的近红外波长范围内的荧光光谱. 碳纳米管的光学性质除了共振拉曼散射和光致发光外，还有对光的吸收. 在碳纳米管的光吸收谱中，第一吸收峰能量E11和第二吸收峰能量E22分别对应于n= 1和2的激
华南师范大学学报（自然科学版） 2014年5期2014-08-28
- 极性晶体膜中强耦合激子的诱生势
性晶体膜中强耦合激子的诱生势杨洪涛 冀文慧 呼和满都拉（集宁师范学院物理系，内蒙古 乌兰察布 012000）该文采用线性组合和LLP变分相结合的方法研究了极性晶体膜中强耦合激子的有效哈密顿量，得到了作为电子-空穴间距离和膜厚度函数的激子诱生势的表达式，进一步说明了考虑表面光学声子的必要性。激子；强耦合；诱生势3 结论本文采用线性组合算符和两次么正变换的方法,研究了极性晶体膜中激子与SO声子强藕合、与LO声子弱藕合体系,利用变分的方法得到了激子-声子系统的有
集宁师范学院学报 2014年2期2014-04-11
- 流体静压原位调节单量子点中单双激子能量及精细结构劈裂
光特性。得到了单激子的压力特性、双激子束缚能的变化情况以及量子点中精细结构劈裂的变化情况。1 实验装置1.1 连续加压装置本次实验中，用来产生流体静压的装置是一种改进过的金刚石对顶砧(图1)。传统的金刚石对顶砧由图1中的1～6组成，这种对顶砧的加压方法是拧紧加压螺钉6，但这种加压方法无法在低温下实施。于是引入压电陶瓷7，用特制的紫铜圆筒8将传统的金刚石对顶砧和压电陶瓷牢固的结合在一起。低温时通过外加电压使压电陶瓷伸长，实现低温下原位增加金刚石对顶砧内压力的
河北科技师范学院学报 2014年4期2014-03-09
- 电场调谐InAs量子点荷电激子光学跃迁*
态下的光谱结构、激子的精细结构劈裂,电子或空穴的自旋弛豫动力学和电子/空穴系统的多体效应等[3−6].这些与单量子点光谱相关的深入研究有助于提高单光子发射效率,弄清其发光的偏振特性,实现基于双激子辐射复合的纠缠光子态.有关单量子点的荷电组态结构及电场调谐荷电激子的发光特性在国外报道的比较多[3−6],而国内还没有这方面的研究报道.本文采用光致发光光谱(PL)研究InAs单量子点中单、双激子及激子的精细结构和对应发光光谱的偏振性,外加电场调谐荷电激子的发光光
物理学报 2013年4期2013-12-12
- 激子复合区厚度对有机磁效应的影响*
变化.由此可见,激子复合区(即Alq3层)厚度对有机磁效应尤其是磁电导效应有重要影响.还有文献报道[3,4,14],三重态激子在磁电导尤其是负磁电导效应中扮演着重要角色.通过改变复合区厚度,可以有效改变电子与空穴的复合概率、激子扩散长度以及激子浓度[15-17],因此研究复合区厚度对有机磁电导的影响具有重要意义.另外,无论是Desai还是Buchschuster等,都只研究了室温下的磁电导效应.室温下,热声子对激子有严重的淬灭作用[18],导致激子寿命尤其
物理学报 2013年6期2013-09-25
- 外加磁场下类氢施主杂质量子点中的激子
主杂质量子点中的激子黄锦胜，林少光，林凯燕，陈国贵（揭阳职业技术学院 师范教育系，广东 揭阳 522051）利用精确对角化方法计算了外加磁场下类氢施主杂质量子点中的激子的束缚能，发现系统的束缚能随着量子点的束缚势的增大而减小，随着外加磁场的增大而减小.类氢施主杂质；量子点；磁场；束缚能1 理论推导引入二维谐振子波函数乘积基：2 计算结果和讨论本文着重考查束缚态的存在会受到哪些条件的影响. 参照文献[17]束缚能表示为其中，是杂质系统激子的本征能量，是空穴在
五邑大学学报（自然科学版） 2013年1期2013-07-16
- 多重激子效应及其在先进太阳电池中的应用(下)
安 沈文忠除多重激子产生的效率外，多重激子产生的阈值能量也是多重激子效应的一个重要参数。阈值能量ET[18,24,26,27,35,38]是指在纳米半导体中产生多重激子效应所需入射光子的最小能量h v'。从模型的建立可知，当产生多重激子效应时，IQE一定大于100%；并且多重激子产生效率依赖于参数tS、R和h v，IQE=IQE(tS, Eg, h v)。tS和Eg确定后，IQE仅取决于h v，则IQE=IQE(h v)。为便于计算，需给出纳米半导体中多重
太阳能 2012年24期2012-09-11
- 聚乙炔中双激子和两个单激子的稳态性质
58）聚乙炔中双激子和两个单激子的稳态性质孙书娟，傅 军，姚钟瑜，潘孟美（海南师范大学物理与电子工程学院，海南海口 571158）在Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型基础上，计入长程电子关联的影响，研究聚乙炔分子链中双激子态与2个单激子态的稳态性质，比较不同关联强度下激子的晶格位形、能级、电荷密度波、自旋密度波以及吸收谱线。结果表明：零电子关联下分子链中的2个单激子不能稳定存在；激子半径均随着关联强度的增加而减小；与双激子的2个能级精细
河北科技大学学报 2011年4期2011-12-26
- 电子关联对聚乙炔中双激子湮灭过程的影响
关联对聚乙炔中双激子湮灭过程的影响孙书娟，傅 军，姚仲瑜，潘孟美（海南师范大学 物理与电子工程学院，海南 海口 571158）在SSH哈密顿基础上引进弱电子关联，对反式聚乙炔链中双激子的湮灭过程实施了分子动力学模拟.电子关联的引入延缓了链中激子的湮灭过程，关联强度U=0 eV时，激子的湮灭时间约在t=84 fs，计入四个近邻格点上的弱电子关联作用，湮灭时间明显减慢，约为t＞100 fs.随着弱关联强度的增加，湮灭时间逐渐延长.计算结果表明，在计算有机材料激
海南师范大学学报（自然科学版） 2011年3期2011-12-07
- NPB/Alq3界面激子拆分研究*
B/Alq3界面激子拆分研究*王爱芬1)†孙晓宇2)李文彬2)郑晓燕2)游胤涛2)1)(杭州电子科技大学理学院，杭州310012)2)(复旦大学应用表面物理国家重点实验室，上海200433)(2009年10月10日收到;2009年12月28日收到修改稿)采用瞬态光电压技术研究了NPB和Alq3界面激子拆分过程和拆分机理.对NPB和Alq3组成双层结构的样品，在脉冲355nm激光照射下，测量样品的瞬态光电压信号，通过对不同结构的和有界面激子阻挡层的样品的瞬态
物理学报 2010年9期2010-09-08