ZnO六棱锥光激射的压力调控

论文摘要

纳米激光器作为全光子芯片的相干光源,在光通信和生物医学等领域具有广泛的应用前景,是微纳光学的热点研究领域之一。在本论文中,本人通过调控化学气相沉积过程中的真空度、载气流速和温度等参量制备出了一种具有高光学质量的ZnO六棱锥微纳结构,利用自主搭建的高压原位光学测量系统,发现了压力调控半导体微纳结构光激射行为的微观机制,取得了如下结果:(1)搭建了高压原位光激射测量系统。结合Boelher型对顶砧压机大开角特点和光学暗场显微技术,提高了DAC微腔内微纳样品的光学对比度,实现了单个半导体微纳结构在压力条件下的观察和测量。(2)制备了具有高光学质量的ZnO六棱锥。利用基于石英管式炉的化学气相沉积方法,通过调节反应过程中的真空度、载气流速和温度等参量,制备了一种倒立在纳米线上的ZnO六棱锥微纳结构。(3)调控了ZnO六棱锥的高压光激射行为。测量了单个ZnO六棱锥的激射波长和阈值等光学性质,发现ZnO六棱锥的阈值和模式转变随压力的变化规律和微观机制。综上所述,作者将化学气相沉积、高压原位光谱测量系统和金刚石高压实验技术相结合,成功的实现了对ZnO六棱锥光激射行为的压力调控。本论文的结果有助于我们加深对半导体光学微腔激射行为微观机制的理解,为设计和制备具有优异光电性能的激射光电器件提供新的视角和方法。

论文目录

• 中文摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 引言
•   1.2 ZnO的研究背景
•   1.3 ZnO的研究现状
•     1.3.1 ZnO的合成
•     1.3.2 ZnO的光致发光光谱
•   1.4 纳米激光器的研究
•     1.4.1 ZnO纳米微晶结构的激光发射
•     1.4.2 ZnO纳米线的光致激光
•     1.4.3 CdS纳米线的电致激光
•   1.5 选题的目的和意义
•   1.6 论文的主要工作
• 第二章 ZnO六棱锥制备与表征技术
•   2.1 ZnO六棱锥的制备方法和过程
•     2.1.1 化学气相沉积方法的介绍
•     2.1.2 ZnO六棱锥的制备
•   2.2 ZnO六棱锥光学表征技术
•     2.2.1 样品的转移
•     2.2.2 Boehler型金刚石对顶砧压机
•     2.2.3 传压介质
•     2.2.4 红宝石标压
•     2.2.5 高压原位光激射测量系统的搭建
•   2.3 本章小结
• 第三章 ZnO六棱锥的表征
•   3.1 ZnO六棱锥形貌和晶体结构的表征
•     3.1.1 扫描电子显微镜对ZnO六棱锥形貌的表征
•     3.1.2 X射线衍射对ZnO六棱锥晶体结构的表征
•   3.2 ZnO六棱锥光学性质的表征
•     3.2.1 ZnO六棱锥的自发辐射
•     3.2.2 ZnO六棱锥的受激辐射
•   3.3 本章小结
• 第四章 ZnO六棱锥光激射的压力调控
•   4.1 ZnO六棱锥自发辐射和受激辐射的压力调控
•   4.2 ZnO六棱锥激射模式的压力调控
•   4.3 ZnO六棱锥阈值的压力调控
•   4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 黄亚东

导师: 鲍永军

关键词: 纳米激光器,六棱锥,激射,半导体微纳结构,压力,金刚石对顶砧

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学

单位: 吉林大学

分类号: TN248.4

总页数: 55

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