高压下单根GaAs纳米线的受激辐射特性研究

基本信息
批准号:11604116
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:王鹏
学科分类:
依托单位:吉林大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘然,董青,吕佳音,路茜
关键词:
表面钝化带隙调制高压条件光学性能砷化镓纳米线受激辐射
结项摘要

The near-infrared semiconductor nanowire lasers (SNLs) have attracted extensive attention for the potential applications in telecommunications and spectral analysis. GaAs nanowires have excellent infrared optical properties and have been successfully demonstrated as single near-infrared SNLs. The high density surface states of GaAs become the barrier to the temperature operation of SNLs while the small size of nanowires makes the wave-length modulation quite difficult. Pressure can be used in the wavelength modulation of SNLs because it can directly change the band gap of semiconductor materials. Pressure can also enhance the interactions between the medium and defects on the surface of nanostructure which realize effective passivation on surface state. ..In this project, we propose to use the high pressure diamond anvil cell (DAC) technique which can applied hydrostatic pressure environment and various in-suit optical characterization technique to study systematically the optical properties of GaAs nanowires: 1) we will investigate pressure modulation on the band gap and interband optical transition of GaAs nanowire and try to build physical mode for modulation mechanism; 2) we will measure the minority carrier lifetime in GaAs nanowires passivated with transmission medium under high pressure and calculate the quantum efficiency of radioactive recombination for getting the best passivation conditions; 3) we will optical pumping single GaAs nanowire with femtosecond laser to observe the process from spontaneous emitting to stimulated emitting and study relationship between lowest threshold and environment conditions (temperature, pressure ). The realization of this project can promote the SNLs research for low cost, room temperature, and functional applications. The pressure modulation mechanism on optical (electrical) properties of semiconductor naowires can open a new route for the functionalization of other nano devices.

近红外半导体纳米线激光器(SNLs)在光通信及光谱检测分析方面具有广泛的应用前景,因此备受关注。GaAs材料纳米线具有优异红外光学性质且已经成功实现单根SNLs近红外激光发射。GaAs材料的高密度表面态及纳米结构的小尺寸严重阻碍了近红外SNLs 的室温应用及波长调谐。压力能够直接影响半导体材料的带隙,可以作为SNLs波长的原位调谐手段。压力同样能够促进介质与纳米结构表面缺陷之间的相互作用,实现对于表面态的有效钝化。因此本项目拟采用高压金刚石对顶砧技术及高压光谱技术系统研究GaAs纳米线能带结构及带间跃迁模式的压力调控机制、介质在压力环境下对于GaAs纳米线表面能态的钝化机制及高压下纳米线的受激辐射能量阈值的温度-压力效应。该项目将助于近红外SNLs的低成本、室温化及功能化应用。项目所呈现的纳米线光学性能的压力调控机制研究也将为其他纳米光电器件的功能调控提供新的研究思路。

项目摘要

本项目中,我们主要面向近红外半导体纳米线激光器的室温激光发射和原位波长调谐等问题开展了高压下GaAs纳米线受激辐射特性及其调控机制研究,研究内容主要围绕下面 3个方面进行:.1)GaAs纳米线的结构相变、带隙的压力调控及压制带间跃迁模式转变.研究了高压下GaAs纳米线的晶格常数变化及带隙变化,发现了压力为20.0GPa时,GaAs纳米线的闪锌矿到正交相的相变及压力诱导金属化现象,得到压力导致的纳米线体积压缩率及相应带隙变化规律,建立压力-带隙宽度的关联模型。明确了压力导致的直接跃迁--间接跃迁的转变过程及相应发光效率的变化趋势。.2)高压下传压介质对GaAs纳米线表面的钝化作用.研究高压环境下纳米线样品沉浸到传压介质中所引起的发光特性变化,结合理论计算探索传压介质的分子与纳米线表面的电荷转移效应机制。同时通过对于所施加压力的调谐,研究压不同传压介质在纳米线表面所产生的钝化作用差异。.3)高压下GaAs纳米线的受激辐射研究.在可变功率泵浦下,研究GaAs纳米线自发辐射-受激辐射转变过程。优化实验条件,实现GaAs纳米线的室温受激辐射。.项目的研究成果助于近红外半导体纳米线的低成本、室温化及功能化应用。项目所所呈现的纳米线光(电)性能的压力调控机制研究也将为其他纳米光电器件的功能调控提供新的研究思路。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于国产化替代环境下高校计算机教学的研究

基于国产化替代环境下高校计算机教学的研究

DOI:
发表时间:
2

基于综合治理和水文模型的广西县域石漠化小流域区划研究

基于综合治理和水文模型的广西县域石漠化小流域区划研究

DOI:10.14050/j.cnki.1672-9250.2017.02.014
发表时间:2017
3

基于腔内级联变频的0.63μm波段多波长激光器

基于腔内级联变频的0.63μm波段多波长激光器

DOI:10.3788/CJL201946.0801003
发表时间:2019
4

药食兼用真菌蛹虫草的液体发酵培养条件优化

药食兼用真菌蛹虫草的液体发酵培养条件优化

DOI:
发表时间:2021
5

非牛顿流体剪切稀化特性的分子动力学模拟

非牛顿流体剪切稀化特性的分子动力学模拟

DOI:10.7498/aps.70.20202116
发表时间:2021

王鹏的其他基金

批准号:51105273
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11805101
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81302810
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61204106
批准年份:2012
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50773078
批准年份:2007
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:61502264
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51375389
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:20872068
批准年份:2008
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:60702001
批准年份:2007
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91748131
批准年份:2017
资助金额:63.00
项目类别:重大研究计划
批准号:21905233
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11262019
批准年份:2012
资助金额:55.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41276125
批准年份:2012
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:81871750
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:11101184
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11874199
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:81802135
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91013013
批准年份:2010
资助金额:65.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51308269
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61100098
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51806029
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61905257
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11802177
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51304207
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50902133
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31400003
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81201995
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40606032
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31571769
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81572376
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:50678045
批准年份:2006
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:30470399
批准年份:2004
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:11904194
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51779066
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:U1533105
批准年份:2015
资助金额:23.00
项目类别:联合基金项目
批准号:61801211
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51478365
批准年份:2014
资助金额:84.00
项目类别:面上项目
批准号:51875466
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:U1610121
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:联合基金项目
批准号:31271413
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51778499
批准年份:2017
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81501137
批准年份:2015
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51809052
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61905266
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60702075
批准年份:2007
资助金额:12.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61672163
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:41171076
批准年份:2011
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
批准号:41576079
批准年份:2015
资助金额:69.00
项目类别:面上项目
批准号:81501529
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50778053
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:11902185
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20703067
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21572106
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51106088
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81900024
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31601080
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51607067
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21277171
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21901250
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31501715
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71673112
批准年份:2016
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81370068
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51908249
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51407121
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401850
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31702178
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51208383
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71202141
批准年份:2012
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51806018
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20572063
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:11504207
批准年份:2015
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21677175
批准年份:2016
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:11802292
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20707038
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31300494
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60903219
批准年份:2009
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41604099
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31200509
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000337
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11571255
批准年份:2015
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
批准号:51105122
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51808322
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41801381
批准年份:2018
资助金额:24.60
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50973105
批准年份:2009
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:51107064
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31101308
批准年份:2011
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50278023
批准年份:2002
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:11875305
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:51709127
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41776134
批准年份:2017
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:11474147
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:81871989
批准年份:2018
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:11201340
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81673622
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:31660043
批准年份:2016
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81900235
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61403414
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31301737
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61703387
批准年份:2017
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31700453
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61379097
批准年份:2013
资助金额:77.00
项目类别:面上项目
批准号:10926112
批准年份:2009
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:41106069
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81871134
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:41661017
批准年份:2016
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51603019
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71101119
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61303060
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21101099
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31800107
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51802176
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11772141
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:21372130
批准年份:2013
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:61702547
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500433
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61272477
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31860191
批准年份:2018
资助金额:41.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21673289
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:21273282
批准年份:2012
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:11005016
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61905020
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41201033
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61773396
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:31300260
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81001061
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31671380
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51775003
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11571028
批准年份:2015
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
批准号:61103009
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61876152
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:30701046
批准年份:2007
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91233206
批准年份:2012
资助金额:300.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51673165
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:59803007
批准年份:1998
资助金额:11.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51704323
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71303255
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30901122
批准年份:2009
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10926158
批准年份:2009
资助金额:4.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:11475236
批准年份:2014
资助金额:92.00
项目类别:面上项目
批准号:21877063
批准年份:2018
资助金额:61.40
项目类别:面上项目
批准号:81600428
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21503024
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81160354
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31500484
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

单根掺杂GaAs纳米线的拉曼光谱研究

批准号:11204315
批准年份:2012
负责人:周蔚
学科分类:A2002
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
2

金属纳米颗粒阵列中表面等离激元的受激辐射放大特性研究

批准号:11404174
批准年份:2014
负责人:曹敏
学科分类:A2206
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

共轭直链多烯分子荧光增强受激拉曼、受激布里渊宽带辐射

批准号:11104106
批准年份:2011
负责人:门志伟
学科分类:A2102
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
4

受激外逸电子材料的制备及其辐射剂量学特性的研究

批准号:10665002
批准年份:2006
负责人:王倩
学科分类:A3007
资助金额:29.00
项目类别:地区科学基金项目