III-N基半导体低维量子结构具有优异的非线性光学性能,玻璃则是一类重要的非线性光学候选材料。结合二者的优点,采用可行的方法在玻璃中构筑III-N基量子点低维结构,有理由相信所形成的量子点玻璃在非线性光学领域具有非常广阔的研究前景。为此,本项目将采用溶胶-凝胶法和熔融分相法分别结合气氛控制的方式实现III-N基半导体量子点在玻璃中的构筑;分析工艺过程中的各种影响因素,给出优化的工艺参数;表征该类量子点在玻璃中的微观结构,给出该类量子点结构在玻璃中的形成机理。在此基础上,测试该类玻璃中的各项非线性光学性能参数,并根据参数的优劣确定优化的工艺参数和典型的微结构特征,摸索出这类量子点玻璃形成的内在规律。最终,本项目将建立一个该类玻璃工艺过程、微结构特征、非线性光学性能参数之间的理论模型,并且给出适合该类玻璃在非线性光学领域研究的通用型框架,为这类玻璃材料在非线性光学器件领域的研究提供理论依据。
英文主题词Group III elements;Quantum dot glasses;Sol-gel method;Atmosphere control;Structural properties