半导体CdSxSe1-x纳米材料的制备和非线性光学特性研究
半导体纳米材料因其独特的光电性质以及在微电子器件中的潜在应用而成为科研工作者研究的热题。作为典型的II-VI族半导体材料，硫化镉（Cadmium Sulfide，CdS）和硒化镉（Cadmium Selenium，CdSe）在可见光波段的发光二极管、纳米激光器和光电探测器等光电子器件中有重要的应用前景。而两者的固溶体CdSxSe1-x半导体纳米结构与原二元化合物 CdS和CdSe有很多相似的特点和性质，再加上三元化合物带隙的灵活性更加促进了其在光电器件方面的应用价值。本论文的主要内容如下： 利用化学气相沉积法制备了比较纯净且结晶度较高的CdSxSe1-x纳米材料，同时改变组分x来调节不同的带隙，以及分析晶格常数与组分x之间的变化关系。采用X射线衍射表征了样品的物相结构和元素组成，通过场发射扫描电镜观测了CdSxSe1-x纳米材料的表面形貌，并证实其VLS生长机理，利用高分辨透射电镜及选区电子衍射分析所测材料的晶体结构和生长方向。 采用实验室自主设计的笼式光学共焦显微系统，研究了CdSxSe1-x纳米材料的非线性光学性质。该系统相比普通光学显微镜，具有灵活、稳定以及分辨率高等优点，在实验中，能够方便地对单个纳米结构进行精密原位测量与成像。该系统利用中心波长为800nm的飞秒激光为激发光源，研究不同组分下CdSxSe1-x纳米材料荧光峰位的移动，即材料带隙的改变。同时，利用振荡级飞秒激光研究了CdSxSe1-x纳米材料的双光子荧光效应、二次谐波效应及光波导效应。
半导体;纳米材料;飞秒激光;非线性光学效应;光电性质;化学气相沉积法
华中科技大学
硕士
光学
陆培祥
2015
中文
TB383
59
2016-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）