静水压力调谐Ag纳米颗粒散射场下量子点激子寿命

时间:2023-08-30 22:55:47
作者:黄君辉,李元和,王健,李叔伦,倪海桥,牛智川,窦秀明,孙宝权
关键字:InAs/GaAs量子点, 自发辐射速率, Ag纳米颗粒, 长寿命激子, 静水压力
DOI:10.7498/aps.71.20221344
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将InAs/GaAs量子点薄膜样品转移到Ag纳米颗粒覆盖的Si衬底上, 然后将样品放到金刚石对顶砧压力腔室内. 在\begin{document}$ 1.09—1.98\;\m{G}\m{P}\m{a} $\end{document} 的压力范围内, 测量了量子点激子的荧光光谱和时间分辨光谱. 实验结果显示, 随着静水压力的增大, 激子的发光波长蓝移, 激子的发光寿命从\begin{document}$ \left(41\pm 3\ight)\imes 10\;\m{n}\m{s} $\end{document}延长到 \begin{document}$ \left(120\pm 4\ight)\imes 10\;\m{n}\m{s} $\end{document}, 再减短到\begin{document}$ (7.6\pm 0.2)\;\m{n}\m{s} $\end{document}, 在激子发光波长为 \begin{document}$ 797.49\;\m{n}\m{m} $\end{document} 时, 寿命达到最长的\begin{document}$ \left(120\pm 4\ight)\imes 10\;\m{n}\m{s} $\end{document}. 相比没有Ag纳米颗粒影响的InAs/GaAs量子点中的激子寿命约\begin{document}$ 1\;\m{n}\m{s} $\end{document}, 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Ag 纳米颗粒的散射场之间发生相消干涉, 抑制了浸润层中激子的自发辐射, 这些长寿命的浸润层激子将扩散到量子点中, 并辐射复合发光, 从而观察到量子点激子的长寿命衰变曲线. 这一实验结果与基于在散射场下的偶极子辐射模型计算结果一致.

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静水压力调谐Ag纳米颗粒散射场下量子点激子寿命
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