Il manoscritto descrive un metodo di spettroscopia di fluorescenza quasi risonante assistita da fononi che incorpora sia la spettroscopia a risoluzione limitata dal laser che la spettroscopia di fotoluminescenza (PL). Questo metodo utilizza fononi ottici per fornire spettri di risoluzione a larghezza limitata di linee di strutture semiconduttrici simili ad atomi nel dominio dell'energia. Il metodo è anche facilmente realizzabile con una configurazione di spettroscopia ottica a spettrometro singolo.
È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.
Articolo metodologico
Alta Risoluzione Phonon-assisted Quasi-risonanza spettroscopia di fluorescenza
In questo articolo
Sommario
Abstract
metodi di spettroscopia ottica ad alta risoluzione sono esigenti in termini di tecnologia sia, attrezzature, la complessità, il tempo o una combinazione di questi. Qui mostriamo un metodo di spettroscopia ottica che è in grado di risolvere le caratteristiche spettrali al di là della struttura fine di spin e linewidth omogeneo di singoli punti quantici (QD) utilizzando uno standard, l'installazione spettrometro di facile da usare. Questo metodo incorpora sia laser e spettroscopia di fotoluminescenza, combinando il vantaggio della linea laser larghezza limitata risoluzione con rilevazione fotoluminescenza multicanale. Tale sistema consente una notevole miglioramento della risoluzione su quella di uno spettrometro comune monostadio. Il metodo utilizza fononi per aiutare nella misurazione della fotoluminescenza di un singolo punto quantico dopo l'eccitazione di risonanza della sua transizione stato fondamentale. differenza di energia del fonone permette di separare e filtrare la luce laser eccitare il quantum dot. Una vantaggiosa feature di questo metodo è la sua integrazione dritto in avanti nel setup spettroscopia standard, che sono accessibili per molti ricercatori.
Introduzione
Ad alta risoluzione è la chiave per sbloccare nuove conoscenze. Con questa conoscenza, le nuove tecnologie possono essere sviluppate come i sensori migliori, strumenti di produzione più precisi e dispositivi di calcolo più efficienti. Generazione di questa chiave, tuttavia, spesso viene ad un costo elevato di risorse, tempo o entrambi. Questo problema è onnipresente in tutte le scale dalla fisica atomica per risolvere le degenerazioni alzato di elettrone gira all'astronomia dove un piccolo spostamento spettrale può portare alla individuazione di pianeti accanto a stelle lontane. 1,2,3
L'obiettivo di questo lavoro è di u....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Protocollo
Nota: La metodologia descritta è specifico per un particolare software, anche se altri pacchetti software possono essere utilizzati al posto.
1. Preparazione del campione e Cool Down
- Realizzare il campione.
- Crescere il campione, utilizzando il metodo di crescita Stranski-Krastanov tramite epitassia a fascio molecolare creando due verticalmente sovrapposti InAs / GaAs QD auto-assemblati che sono separati da una barriera tunnel di 4 nm come descritto in precedenza. 16 Incorpora le QDs in una struttura ad effetto di campo elettrico (cioè diodo Schottky) consentendo un campo elettrico da applicare ai QD....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Risultati
I risultati presentati nelle figure mostrano le capacità di alta qualità di utilizzo fononi per aiutare nella misurazione PL. Lo schema elettrico (Figura 2) mostra che, ad eccezione dei filtri passa bordo su entrambe eccitazione e rilevamento, la configurazione sperimentale rimane una configurazione spettroscopia standard, con l'aggiunta opzionale di controllo della polarizzazione. Il confronto con un singolo e triple spettrometro (fig. 3) ritrae gra.......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Discussione
Le istruzioni di cui sopra dimostrano il metodo della spettroscopia di quasi-risonanza assistita da fononi. Passando a uno stato discreto QD, è possibile monitorare la linea di emissione dei fononi, raggiungendo alte risoluzioni. Nell'esempio fornito, utilizzando i fononi è anche possibile risolvere la larghezza di linea limitata nel tempo di vita dell'eccitone neutro visibile negli esperimenti. Il metodo è facile da incorporare nelle configurazioni di spettroscopia PL esistenti. Come accennato, una volta che l'energia d.......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori vorrebbero riconoscere Allan Bracker e Daniel Gammon presso il Naval Research Laboratory di fornire i campioni in fase di studio. Questo lavoro è stato sostenuto (in parte) dal Threat Reduction Agency Difesa, Premio Ricerca di Base # HDTRA1-15-1-0011, alla University of California-Merced.
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Laser a diodi sintonizzabili DL pro | Toptica Photonics | DL Pro | |
| Sistema di frigorifero senza criogeni a ciclo chiuso per microscopia | Cryo Industries of America Inc. | Cryocool G2 | |
| Sourcemeter | Keithley | 2611a | |
| 50X Mitutoyo Plan Apo NIR Obiettivo corretto all'infinito | Mitutoyo America Corporation | 378-825-5 | |
| Pompa turbo | Pfeiffer Vacuum | HiPace 80 | |
| NIR rivestito Specchi | Polarizzatori Thor labs | BB1-E03 | |
| Thorlabs | LPNIR050-MP | ||
| 200 Lente acromatica con rivestimento AR mm | Thorlabs | AC254-200-B-ML | |
| 100 Lente acromatica con rivestimento AR mm | Thorlabs | AC254-100-B-ML | |
| 960 Filtro passa lungo | Thorlabs | 960aelp | |
| 960 Filtro passa corto | Thorlabs | 960aesp | |
| Rallentatore variabile a cristalli liquidi | Meadowlark Optics | LVR-100 | |
| 0.75 m Spettrometro Acton SpectraPro | Princeton Instruments | Trivista | |
| Fotocamera raffreddata ad azoto liquido | Princeton Instruments | 7508-0002 | |
| Telecamera esterna | Watec | Wat-902H Ultimate | Optional |
| Ostoalloy | Lake Shore Cryotronics | Ostalloy 158 | |
| Filo d'oro (calibro 40) | Surepure Chemetals | Au-Wire-03-02 | |
| Silver Epoxy | A.I. Technology | Prima-Solder EG8020 | |
| Software di programma | National Instruments | LabView |
Riferimenti
- Germanis, S., et al. Piezoelectric InAs/GaAs quantum dots with reduced fine-structure splitting for the generation of entangled photons. Phys. Rev. B. 86, 1-4 (2012).
- Valenti, J. A., Fischer, D. A.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Ristampe e permessi
