O manuscrito descreve um método de espectroscopia de fluorescência quase-ressonante assistida por fônons que incorpora espectroscopia de resolução limitada a laser e espectroscopia de fotoluminescência (PL). Este método utiliza fônons ópticos para fornecer espectros de resolução limitada por largura de linha de estruturas semicondutoras semelhantes a átomos no domínio da energia. O método também é facilmente realizado com uma configuração de espectroscopia óptica de espectrômetro único.
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Artigo de método
-Ressonância Quasi alta resolução Phonon assistida espectroscopia de fluorescência
Neste artigo
Resumo
Resumo
Alta resolução de métodos de espectroscopia óptica são exigentes em termos de qualquer tecnologia, equipamentos, complexidade, tempo ou uma combinação destes. Aqui demonstramos um método de espectroscopia óptica que é capaz de resolver características espectrais além do que a estrutura fina rotação e largura de linha homogênea de solteiro pontos quânticos (QDs) usando um padrão, a instalação do espectrômetro de easy-to-use. Este método incorpora tanto a laser e espectroscopia de fotoluminescência, que combina a vantagem da resolução limitada do laser linha de largura com detecção de fotoluminescência multi-canal. Tal esquema permite a melhoria considerável da resolução sobre o de um espectrômetro de estágio único comum. O método utiliza fonões para auxiliar na medição da luminescência de um único ponto quântico após excitação ressonante da sua transição de estado terreno. diferença de energia do phonon permite separar e filtrar a luz do laser excitante do ponto quântico. Uma fe vantajosaature deste método é a sua integração para a frente em linha reta em configurações de espectroscopia padrão, que são acessíveis para a maioria dos pesquisadores.
Introdução
De alta resolução é a chave para desvendar novos conhecimentos. Com este conhecimento, as novas tecnologias podem ser desenvolvidas, tais como sensores melhores, ferramentas de fabricação mais precisos e dispositivos computacionais mais eficientes. Gerar esta chave, no entanto, muitas vezes tem um alto custo de recursos, tempo ou ambos. Esse problema é onipresente em todas as escalas da física atômica de resolver as degenerescências levantadas de elétron gira à astronomia, onde um pequeno desvio espectral pode levar à detecção de planetas ao lado de estrelas distantes. 1,2,3
O foco deste trabalho é sobre como usar uma configura....
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Protocolo
Nota: O método descrito é específico para um software especial, apesar de outros pacotes de software pode ser utilizada em vez disso.
1. Preparação de Amostras e arrefecer
- Fabricar a amostra.
- Crescer a amostra, utilizando o método de crescimento Stranski-Krastanov através de epitaxia de feixe molecular, criando duas InAs / GaAs QDs auto-montadas verticalmente empilhadas que são separadas por uma barreira de túnel 4 nm como descrito anteriormente. 16 incorporar o QDs em uma estrutura de efeito de campo eléctrico (ou seja, do díodo de Schottky) permitindo para um campo eléctrico a aplicar aos QDMs
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Resultados
Os resultados apresentados nas figuras mostram as capacidades de alta resolução utilizando de fonões para ajudar na medição de PL. O esquema (Figura 2) mostra que, com a excepção dos filtros de passagem de borda sobre tanto de excitação e detecção, a configuração continua a ser uma configuração experimental espectroscopia padrão, com a adição opcional de controle de polarização. A comparação com uma simples e triplo espectrômetro (Figura. 3) retrata gran.......
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Discussão
As instruções acima demonstram o método de espectroscopia de quase-ressonância assistida por fônons. Ao excitar em um estado discreto QD, pode-se monitorar a linha de emissão de fônons, alcançando altas resoluções. No exemplo fornecido, usando fônons, é possível até resolver a largura de linha limitada ao tempo de vida do éxciton neutro visível em experimentos. O método é fácil de incorporar em configurações de espectroscopia PL existentes. Como mencionado, uma vez que a energia da linha de transição desejada é identific.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para revelar.
Agradecimentos
Os autores gostariam de reconhecer Allan Bracker e Daniel Gammon no Laboratório de Pesquisa Naval para fornecer as amostras em estudo. Este trabalho foi apoiado (em parte) pela Defense Threat Reduction Agency, Prêmio Pesquisa Básica # HDTRA1-15-1-0011, a Universidade da Califórnia-Merced.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Laser de diodo sintonizável DL pro | Toptica Photonics | DL Pro | |
| Sistema de geladeira livre de criogênio de ciclo fechado para microscopia | Cryo Industries of America Inc. | Cryocool G2 | |
| Keithley | 2611a | ||
| 50X Mitutoyo Plan Apo NIR Objetivo Corrigido Infinito | Mitutoyo America Corporation | 378-825-5 | |
| Turbo pump | Pfeiffer Vacuum | HiPace 80 | |
| NIR revestido Espelhos | Polarizadores Thor labs | BB1-E03 | |
| Thorlabs | LPNIR050-MP | ||
| 200 mm Lente acromática revestida com AR | Thorlabs | AC254-200-B-ML | |
| 100 mm Lente acromática revestida com AR | Filtro de passagem longa Thorlabs | AC254-100-B-ML | |
| 960 | Thorlabs | 960aelp | |
| 960 Filtro de passagem curta | Thorlabs | 960aesp | |
| Retardador de Cristal Líquido | Variável Meadowlark Optics | LVR-100 | |
| 0.75 m Espectrômetro Acton SpectraPro | Princeton Instruments | Trivista | |
| Câmera Refrigerada a Nitrogênio Líquido | Câmera Externa Princeton Instruments | 7508-0002 | |
| Watec | Wat-902H | Ultimate Opcional | |
| Ostoalloy | Lake Shore Cryotronics | Ostalloy 158 | |
| Fio de Ouro (40 gauge) | Surepure Chemetals | Au-Wire-03-02 | |
| Silver Epoxy | A.I. Technology | Prima-Solder EG8020 | |
| Program Software | Instrumentos Nacionais | LabView |
Referências
- 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.
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Reimpressões e permissões
