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《基于mie散射理論納米材料光學(xué)特性的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、內(nèi)容摘要摘要納米材料以其獨(dú)特的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)引起了人們的廣泛關(guān)注，對(duì)其的研究也成為了目前半導(dǎo)體物理的研究熱點(diǎn)。本文集中研究了半導(dǎo)體納米棒和量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的光學(xué)性質(zhì)，通過計(jì)算材料的吸收系數(shù)和散射系數(shù)得到了材料的消減系數(shù)，分析了其中主要的光學(xué)參數(shù)的影響。本文取得的主要研究成果如下：1．以經(jīng)典散射理論、米氏散射理論以及Gans對(duì)米氏散射理論的擴(kuò)展為基礎(chǔ)，研究了Au、Ti02以及InA$納米棒的復(fù)合折射率，對(duì)其吸收譜與縱橫比和外部介質(zhì)介電常數(shù)的關(guān)系進(jìn)行了模擬計(jì)算，發(fā)現(xiàn)了縱橫比和外部介質(zhì)介電常數(shù)對(duì)納米棒的量子效應(yīng)影
2、響。另外，還考慮了Au納米棒生長(zhǎng)中的尺寸正態(tài)分布，發(fā)現(xiàn)尺寸正態(tài)分布對(duì)消減系數(shù)曲線強(qiáng)度和半高寬的影響。2．通過理論推導(dǎo)得到核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)吸收截面和散射截面表達(dá)式，從而得到吸收系數(shù)、散射系數(shù)以及消減系數(shù)，理論模擬了不同尺寸CdS／ZnS核殼量子點(diǎn)在玻璃介質(zhì)包裹下的發(fā)光特性，并就其中規(guī)律進(jìn)行了分析。3．利用AFM對(duì)In(Ga)As／GaAs量子點(diǎn)的形貌特點(diǎn)進(jìn)行了研究，另外通過其PL譜對(duì)量子點(diǎn)的光學(xué)特性進(jìn)行了研究，分析了生長(zhǎng)溫度對(duì)雙模量子點(diǎn)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)生長(zhǎng)溫度(480℃)較低時(shí)，形成量子點(diǎn)雙模分布的主要原因
3、是量子點(diǎn)的合并，而在高的生長(zhǎng)溫度(535℃)下，Ill偏析和解析程度的不同是導(dǎo)致不同尺寸分布的主要因素。另外，對(duì)于隧穿注入量子點(diǎn)體系建立了速率方程，從而研究了其載流子動(dòng)力學(xué)過程，考慮了不同隧穿幾率量子點(diǎn)PL譜隨激發(fā)能量的關(guān)系。通過研究發(fā)現(xiàn)，共振隧穿結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)量子點(diǎn)尺寸色散導(dǎo)致的激光展寬具有一定的抑制作用。建立了供體．受體量子點(diǎn)體系的速率方程，模擬了適用于不同情形下(I，RRT，CT’雙指數(shù))的受激供體、受體粒子與時(shí)間的關(guān)系，進(jìn)而得到發(fā)光強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系，另外考慮了受體單位體積粒子數(shù)對(duì)體系發(fā)光的影響。關(guān)鍵
4、詞：納米棒，核殼量子點(diǎn)，消減系數(shù)，能量共振轉(zhuǎn)移AbstractLow—dimensionalsemiconductorwhichdisplayawiderangeofinterestinganduniqueusefulopticalandelectronicalpropertieshavebeenstudiedbypeoplewidely．Researchesaboutthismaterialbecomeoneofthefrontiersofsemiconductorphysics．Inthisdis
5、sertationwefocusonopticalpropertiesofsemiconductornanorodsandquantumdotsandcalculatetheirextinctioncoefficientbytheabsorptioncoefficientandscatteringcoefficient,andthen,weanalyzethemainparameterswhichplayanimportantrole．111emainresultsofthisdissertation
6、areasfollow：1．WestudiedthecomplexrefractiveindexofAu’Ti02andIIIAsnanorodbyusingclassicscatteringtheory,MietheoryandGans’formula．Afterthatwesimulatedtherelationshipbetweenabsorptionspectrumandaspectratioandenvironmentdielectricconstant．Wefoundt11ataspect
7、ratioandenvironmentdielectricconstantmayaffectnanorods’quantumeffect．Besides，weconsideredtheeffectofaspectratiodistributionofAunanorod，andfoundthatthisdistributionmayaffectFHWMofextinctionintensity．2．Throughtheoreticalderivation,wefoundformulasforabsorp
8、tionCI"OSSsectionandscatteringcrosssectionofcore／shellquantumdotsystem,andthenformulasforabsorptioncoefficient,scatteringcoefficientandextinctioncoefficient．After曲a毛wesimulatedtheopticalpropertiesofCdS／ZnS／glassquantumdotwithdiff
