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氧化锌纳米棒中自发辐射的回音壁模腔增强
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:O432[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]淮阴工学院电子与电气学院,江苏淮安223003, [2]淮北师范大学物理与电子信息学院,安徽淮北235000
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(60977038)、安徽省自然科学基金(11040606M10)、安徽省教育厅科学基金重点项目(KJ0140A306)和淮阴工学院重点项目基金(HGA0013)资助课题.
中文摘要:

应用气相传输法制备了氧化锌纳米线和具有六方对称截面的纳米棒,利用电子扫瞄显微镜,X-射线衍射仪等进行形貌与结构表征。室温下,用355nm激光脉冲,以260 W/cm2相同光强激励条件,分别测量其光致发光(PL)谱,在棒状样品中发现393nm有发光峰,而线状样品是在382nm处。二者相比,棒状样品的紫光波段自发辐射光强增加、频谱展宽、中心波长红移和绿光波段辐射被显著抑制。基于半导体材料的能带理论、激子复合发光理论和费米黄金定则等,对样品PL谱差异原因进行理论分析,结果表明上述现象源于棒状样品中回音壁模谐振腔(WGMRs)的自发辐射增加。利用强激励条件下样品光致发光谱,验证了实验结果与理论分析结果较好吻合。

英文摘要:

The samples of zinc oxide nano-wires and hexagonal micro-rods are fabricated by using vapor phase transport method under the almost same conditions. Their morphology and the same crystal structures are examined and characterized by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The photoluminescence (PL) spectra of hexagonal samples, excited by 355 nm laser pulse with excitation power density (260 W/cmZ), is measured and compared with those from nano-wires with the same exciting condition at room temperature. There are a more intensive broaden violet emission peaking at 393 nm, frequency spectrum broatening, the red shift of center wavelength and an almost disappearing green band emission in the PL of hexagonal rods while an emission peaking at 382 nm, flat green emission for wires samples. The difference of PL spectra between the two kinds of samples may be attributed to the enhancement of spontaneous emission in whispering gallery modes resonators (WGMRs) by theoretical analysis based on the theory of energy bands for semiconductors, emission from excitons, and Fermi golden rules. PL spectrum measuring experiments with higher excitation power density for the same samples are arranged to verify the theoretical analysis results, which fit with experimental results well.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849