Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

High Resolution фононами квазирезонанса флуоресцентной спектроскопии

7.1K просмотров

DOI:

10.3791/53719

28 июня 2016 г.

В этой статье

Краткое содержание

В рукописи описывается метод квазирезонансной флуоресцентной спектроскопии с фононным сопровождением, который включает в себя как лазерно-ограниченное разрешение, так и фотолюминесцентную (PL) спектроскопию. Этот метод использует оптические фононы для получения спектров с ограниченным по ширине линии разрешения атомоподобных полупроводниковых структур в энергетической области. Этот метод также легко реализуется с помощью одной оптической спектроскопии спектрометра.

Аннотация

оптические методы спектроскопии высокого разрешения требуют с точки зрения либо технологии, оборудования, сложности, времени или их комбинации. Здесь показано, метод оптической спектроскопии, который способен решать спектральные особенности за что спин тонкой структуры и однородной ширины линии одиночных квантовых точек (КТ), используя стандартный, простой в использовании настройки спектрометра. Этот метод включает в себя как лазер и фотолюминесценции спектроскопии, сочетая преимущества лазерной линии ширины ограниченного разрешения с обнаружением фотолюминесценции многоканальным. Такая схема позволяет значительно улучшить разрешение в течение этого общего одноступенчатой ​​спектрометра. Метод использует фононы для оказания помощи в измерении фотолюминесценции одной квантовой точки после резонансного возбуждения основного состояния перехода. Разность энергий фононная позволяет одним отделить и отфильтровать лазерный свет захватывающий квантовую точку. Преимущественный Feратура этого метода является его прямой интеграции в стандартных спектроскопических установках, которые доступны для большинства исследователей.

Введение

Высокое разрешение является ключом к разгадке новых знаний. С этим знанием, новые технологии могут быть разработаны таким образом, как лучше датчики, более точных инструментов производства, а также более эффективных вычислительных устройств. Генерация этого ключа, однако, часто приходит в высокой стоимости ресурсов, времени или обоих. Эта проблема является вездесущим во всех масштабах от атомной физики разрешения поднимаемые Вырождения электронных спинов в астрономии , где небольшой спектральный сдвиг может привести к обнаружению планет рядом с далеких звезд. 1,2,3

Основное внимание в этой работе делается на использовании станд....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Примечание: Методика описана является специфическим для конкретного программного обеспечения, хотя возможны и другие программные пакеты могут быть использованы вместо.

1. Подготовка образцов и Cool Down

  1. Изготовить образец.
    1. Grow образец, используя метод роста Странского-Крастанова с помощью молекулярно - лучевой эпитаксии создания двух вертикально уложенных самоорганизующихся InAs / GaAs квантовых точек, которые разделены на 4 нм туннельного барьера , как описано выше. 16 Вставить квантовых точек в структуре эффект электрического поля (то есть диод Шоттки) , что позволяет для электрического поля , ко....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Результаты, представленные на рисунках показаны возможности высокого разрешения с использованием фононы для оказания помощи в измерении PL. Схема (рисунок 2) показывает , что, за исключением Кромка фильтрами на обоих возбуждения и обнаружения, экспериментальная установка остается стандартной установки спектроскопии, с необязательным добавлением контроля поляризации. Сравнение с одного и тройного спектрометра (рис. 3) изображает значительное улучшение мет.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Приведенные выше инструкции демонстрируют метод фонон-ассоциированной квазирезонансной спектроскопии. Возбуждая в дискретное квантовое состояние, можно контролировать линию излучения фононов, достигая высоких разрешений. В приведенном примере с помощью фононов можно даже определить ограниченную по времени ширину линии нейтрального экситона, видимого в экспериментах. Этот метод легко встраивается в существующие установки PL-спектроскопии. Как уже упоминалось, после того, как энергия желаемой переходной линии определена с .......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего раскрывать.

Благодарности

Авторы хотели бы признать Аллана Bracker и Даниэль Gammon в Научно-исследовательской лаборатории военно-морского за предоставление образцов исследуемого. Эта работа была поддержана (частично) угрозы обороны Агентства по уменьшению, Основные премии исследований # HDTRA1-15-1-0011, Калифорнийский университет-Мерсед.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Настраиваемый диодный лазер DL proToptica PhotonicsDL Pro
Система холодильника с замкнутым циклом для микроскопииCryo Industries of America Inc.Источникметр Cryocool G2
Keithley 2611a
50X Mitutoyo Plan Apo NIR Infinity-Corrected ObjectiveMitutoyo America Corporation378-825-5
ТурбонасосPfeiffer Vacuum HiPace80
NIR с покрытием Зеркала Поляризаторы Thorlabs BB1-E03
 ThorlabsLPNIR050-MP
200  мм объектив Achromatic с AR-покрытием ThorlabsAC254-200-B-ML
100  мм объектив Achromatic с AR-покрытием ThorlabsAC254-100-B-ML
960 Фильтр длинного проходаThorlabs960aelp
960 Фильтр короткого проходаThorlabs960aesp
Жидкокристаллический переменный замедлительЛуговой жаворонок оптикаLVR-100
0.75  m Спектрометр Acton SpectraProPrinceton InstrumentsTrivista
Камера с жидким азотом и охлаждением Princeton Instruments7508-0002
Внешняя камераWatecWat-902H UltimateОпционально
ОстосплавLake Shore CryotronicsOstalloy 158
Золотая проволока (40 калибр)Surepure ChemetalsAu-Wire-03-02
Серебро ЭпоксиднаяТехнология искусственного интеллектаPrima-Solder EG8020
Программное обеспечение Национальные инструменты ЛабВью

Ссылки

  1. 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).
  2. Valenti, J. A., Fischer, D. A.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги