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203

作者：

吕杰

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摘要：

半导体量子点是一种纳米尺寸半导体材料,其光学,物理和化学性质与量子点的尺寸相关,硒化镉(CdSe)和硒化铅(PbSe)量子点材料具有独特的物理和光学特性,包括光学非线性效应及与之相关的热光效应.本论文对CdSe/ZnS和PbSe两种量子点材料的热光效应进行了研究,并探讨了其应用.热光效应在现实生活中有诸多应用,如聚合物材料的热光效应在制备热光型光学器件领域有着广泛的应用,故开展量子点材料的热光效应的研究很有必要. 本课题首先制备了厚度为250 um的CdSe/ZnS和PbSe量子点薄片.采用波长为473 nm连续激光对样品薄片进行单光束闭孔Z-Scan扫描,测量不同浓度条件下的CdSe/ZnS和PbSe量子点薄片的透过率曲线,然后根据Z-Scan理论获得热特性相关的三阶非线性折射率系数和非线性吸收系数.本课题的实验验证了两种量子点材料具有自散焦特性.之后进一步探究量子点的热光效应,求解出量子点材料的热光系数,并对不同浓度样本的数据进行对比分析,总结规律. 从Z-Scan获得的测量数据发现,CdSe/ZnS和PbSe量子点薄膜材料具有极高的热光系数.实验测得量子点材料热光系数高达10-4 K-1量级,根据量子点这一特性,未来它有可能替代二氧化硅和聚合物材料,成为制备热光器件的重要材料.本课题给出的结论表明,量子点材料具有极高的热光系数,其热光效应研究应当受到更多的重视,尤其是在激光器件及其它光学器件研制方面.

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关键词：

半导体量子点 硒化镉 硒化铅 热光效应 激光器件

学位级别：

硕士

学位年度：

2016