题名 发光碳纳米点的带隙调控及应用(英文)
被引量:2
1
作者
张博涵
田震
李迪
周鼎
鲍鑫
周正杰
曲松楠
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理 研究所 发光学及应用 国家重点实验室
中国科学院大学
澳门大学应用物理与材料工程研究所
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期691-712,共22页
基金
Supported by National Natural Science Foundation of China(51602304)
Outstanding Young Scientists Program of Chinese Academy of Sciences(20170101191JC)
+1 种基金
Youth Innovation Promotion Association of CAS(20170101042JC)
Jilin Province Science and Technology Research(20160520008JH,20150519003JH)~~
文摘
碳点作为一种新型的碳基荧光纳米粒子由于其可调谐发光、高光稳定性、生物相容性和低成本等独特优势而引起了很多关注。在过去的十几年中,碳点的制备和应用取得了巨大进展。然而,由于前体和合成方法的多样性,碳点的光致发光机理具有很大争议。现在人们普遍认为,碳点的光致发光源于电子在带隙的跃迁,并将荧光起源分别归结为碳核跃迁(π-π~*)、表面态跃迁(n-π~*)以及分子荧光团等。本文总结了碳点发光起源的几种可能和机制,分别讨论了通过调控碳点粒径以及进行表面工程处理的方法来实现碳纳米点带隙可调控的高效发光。介绍了通过表面工程、元素掺杂等手段提升碳纳米点光致发光量子产率及其在光电器件、信息存储、生物成像、光热治疗以及光动力治疗中的应用。
关键词
碳纳米点
光致发光机理
带隙调控
生物成像
白色发光二极管
Keywords
carbon dot
photoluminescence mechanisms
bandgap modulation
bioimaging
white-light-emitting devices
分类号
TQ127.11
[化学工程—无机化工]
TB383.1
[一般工业技术—材料科学与工程]
题名 亚波长尺度下混合等离子泄漏模式激光
2
作者
严闪闪
王双鹏
宿世臣
机构
华南师范大学 半导体科学技术研究 院
澳门大学应用物理与材料工程研究所
华南师大(清远)科技创新研究 院有限公司
出处
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期397-408,共12页
基金
国家自然科学基金(No.61574063)
广东省科技基金(No.2017A050506047,No.2017B030311013)
+3 种基金
广州市科技计划(No.2016201604030047,No.201804010169)
广东省科技计划(No.2019B090905005)
澳门特别行政区科学技术发展基金(No.0125/2018/A3,No.0071/2019/AMJ)
澳门大学MYRG(No.MYRG-00149-FST)。
文摘
由于光存在衍射极限,因此传统方法不能实现亚波长尺度下的激光激射。为了打破这一衍射极限,本文设计了金属-介电层-半导体堆叠结构来实现深亚波长尺度下的激光激射,并讨论了相关结构对模式传播的影响。结构设计上,采用低介电常数金属银作为衬底、10 nm厚的LiF作为介电层、具有六边形截面的半导体纳米线ZnO作为高介电常数层,采用有限差分本征模和时域有限差分方法对所设计的结构进行光学仿真模拟。首先,通过改变ZnO纳米线的直径,使用有限本征模方法分析介电层中的光学模式,得到4种模式分布。然后,通过这4种光学模式在不同纳米线直径下的有效折射率和损耗计算了对应的波导传输距离以及激射阈值增益。最后,采用三维时域有限差分方法仿真分析纳米线稳态激光发射过程中各模式的电场分布。结果表明:在纳米线和金属衬底之间的介电层上存在混合等离子体模式和混合电模式,对于直径低于75 nm的ZnO纳米线,没有有效的物理光学模式,即混合等离子体模式和混合电模式都被切断,当ZnO纳米线的直径大于75 nm时,混合等离子体模式可以有效存在,而混合电模式在ZnO纳米线的直径达到120 nm之后才出现。虽然混合等离子体模式可以更好地限制在介电层中,但是它们的模式损耗太大,传播距离相对较小。此外,与混合等离子体模式相比,混合电模式的传播距离更长。在给定微米线的直径(D=240μm)下,混合电模式传播距离超过50μm。综上可知,在深亚波长尺度下利用混合泄漏模式可以打破光学衍射极限并实现激光激射。
关键词
激光
泄漏模式
亚波长
波导
Keywords
laser
leaky-mode
subwavelength
waveguide
分类号
O432.12
[机械工程—光学工程]
O472.3
[理学—半导体物理]