各種半導體光學微腔中腔模和激子之間的強耦合效應在很多領域已經得到了廣泛的研究。而作為典型的寬禁帶直接帶隙材料,II-VI族半導體材料具有特定的形態(tài),且具有非常大的激子束縛能和強的激子振子強度,為研究光-物質耦合提供了有利的平臺。除此之外,還發(fā)現納米結構材料對耦合效應的調節(jié)方式極其有限,很大程度上阻礙了該研究領域的進展,但在實際應用中非常需要實現動態(tài)可控性,隨之提出“應變工程”,該方法設備需求較低,調節(jié)帶隙區(qū)域大,促進了應用方面的前景。在這項工作中,將以ZnO微納材料為實驗樣本,通過具有亞微米級空間分辨的光譜技術方法,對應力調控下ZnO微米線中腔極化激元的色散、功率依賴及激射等進行了實驗表征,其主要研究了以下幾個內容:一.提出了應變工程下動態(tài)地調制ZnO回音壁微腔中的激子極化激元。采用自制的應變裝置,近似單軸應力被精確地施加到單個ZnO微米線,并因此沿微米線的c軸方向引起內部應變,這種方法操作簡單精確,穩(wěn)定性較強。利用微區(qū)角分辨光致發(fā)光光譜,清楚地表征了腔極化激元模式的動態(tài)調諧。從實驗結果清晰地看出ZnO微米線中腔模與激子的耦合作用會引起反交叉行為,并借助于耦合振子模型,其具有與應變相關...

【文章頁數】：56 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1常見的微腔結構示意圖

法布里—波羅（F-P）微腔中利用反射光譜，觀測到了激子極化激元的反交叉行為，實現了量子阱激子與微腔之間的強耦合效應[12]。隨后，HoudréR等人利用角分辨光致發(fā)光光譜實驗測試了微腔中激子極化激元的色散曲線，這將為探究腔激子極化激元開辟了新思路[13]。隨著半導體微納技術在研究....

圖1-2ZnO四角晶須結構及空間分布熒光mapping圖

第一章緒論上海師范大學碩士學位論文2限制，影響了激子極化激元的耦合效率。直到1992年，人們巧妙地將平板共振腔和激子極化激元相結合，引領了微腔極化激元研究的新方向[12]。比如，2006年，J.Kasprzak等人報道了基于CdTe微腔中激子極化激元的凝聚并發(fā)表在Nature期刊....

圖1-3不同納米材料的不同施加應力裝置

上海師范大學碩士學位論文第一章緒論3作用下的電子輸運性質也相繼被報道，證實了應力對納米材料的能隙具有調制作用，這對新型柔性光電子器件的發(fā)展有重要意義。在2016年，王中林教授課題組利用氧化鋅納米線的壓電效應，首次實現了納米尺度機械能轉為電能的納米發(fā)動機[22]，該項研究使納米技術....

圖2-1(a)和(b)分別為Wannier激子和Frenkel激子示意圖，a為晶格常數，a*為激子半徑[27]

第二章微腔結構中的激子極化激元上海師范大學碩士學位論文6第二章微腔結構中的激子極化激元2.1激子根據能帶理論，可將能帶分為價帶和導帶，且不同材料在各能帶中具有不同的電子填充狀態(tài)。對于半導體材料來說，一個電子通過外界作用從價帶激發(fā)到導帶，導致價帶空出一個帶正電的空穴，而導帶多出一個....

本文編號：4002423