摘要:基于石墨烯的体育场形量子点(QD)的实验实现很少,并且与扫描的探针显微镜不相容。然而,这些QD中电子状态的直接可视化对于确定这些系统中量子混乱的存在至关重要。我们报告了由单层石墨烯(MLG)和双层石墨烯(BLG)组成的异质结构设备中静电定义的体育场形状QD的制造和表征。要实现体育场形状的QD,我们利用扫描隧道显微镜的尖端在支撑六角硼氮化硼中充电。体育场的可视化状态与基于紧密结合的模拟一致,但缺乏清晰的量子混乱特征。基于MLG的体育场QD中缺乏量子混乱特征归因于由于克莱因隧穿而引起的配置潜力的泄漏性质。相反,对于基于BLG的体育场QD(具有更强的配置)的量子混乱是由平滑的配置电势所阻止的,从而降低了状态之间的干扰和混合。关键字:量子点,单层石墨烯,双层石墨烯,量子混乱,STM
神经形态计算,又称受脑启发的计算,由于其构建模块能够同时记忆和处理数据,因此能耗较低。[2] 目前,人工神经网络在图像识别、[3] 音频识别、[4] 蛋白质结构揭示和材料发现等复杂的计算机器学习任务中展现出优势。[5] 这些机器学习任务依赖于大量数据和高速数据分析。因此,与传统的冯·诺依曼架构相比,模仿生物大脑基本要素——神经元和突触的受脑启发的计算架构正在成为复杂机器学习任务的计算解决方案。在实现神经形态计算的元器件中,可以作为光电神经形态计算机构建模块的光电子器件需要新型材料来制作电路级和纳米级的器件。碳纳米管 (CNT) 因其优异的机械和电学性能而常用于电子设备。[6] 与以单层或多层膜形式用于设备的二维石墨烯材料不同,一维 CNT 在电路级和纳米级设备应用中具有更好的潜力。作为一种具有高载流子迁移率的电气材料,CNT 用于构建场效应晶体管和计算机。[7] 尽管 CNT(包括多壁 CNT (MWCNT))具有优异的电学性能,但它们对光的响应较弱,不适合
光子纳米结构与量子发射器之间的手性光 - 脱子相互作用显示出实现量子信息处理的自旋 - 光子界面的巨大潜力。量子发射极的位置依赖性自旋动量锁定对于这些手性耦合纳米结构很重要。在这里,我们报告了量子点(QD)和跨波导之间的位置依赖性手性耦合。选择在横截面中不同位置分布的四个量子点以表征设备的手性特性。定向发射是在单个波导和两个波导中同时实现的。此外,可以用四个输出的手性对比确定QD位置。因此,通过将QD放置在合理位置,跨波导可以充当单向单向波导和圆形极化的光束分离器,该位置具有潜在的应用程序,该QD在单个光子水平上的复杂量子光学网络中具有潜在的应用程序。
硅 (Si) 是电子工业中一种成功的活性材料。其特有的间接带隙限制了基于光发射的应用。然而,这种半导体最近因其纳米尺度上的新颖特性而引起了研究人员的关注,例如可调光致发光响应 [1]、低毒性 [2] 和生物相容性 [3]。自从室温下在多孔硅薄膜上发射以来,纳米结构硅的光致发光 (PL) 研究有所增加 [4]。硅量子点具有广泛的潜在应用;它们已被用于提高太阳能电池的效率 [5]、制造发光二极管 (LED) [6]、非线性光学和安全通信加密 [7]。根据多份报告,SiQD 具有延长的荧光寿命。这一特性在使用荧光生命成像显微镜 [8] 和生物成像 [9] 进行细胞成像时尤为有用。因此,这些硅量子点特性的融合为潜在的生物医学应用开辟了一条新途径。如今,硅纳米粒子通常被称为 SiQD。该主题的一个重大突破是将这些 SiQD 的发光与其尺寸和电子结构变化联系起来的报告;量子限制效应 (QCE) 与此现象有关 [10]。因此,最近对合成 SiQD 的新途径的研究有所增加;化学和物理方法是合成技术的核心分类。物理方法采用以下方法
摘要:二维(2D)半导体最近由于其独特的光学和电子特性而引起了光传递的极大兴趣。然而,对于单层光晶体管,可检测到的光谱范围和光吸收效率通常非常有限。在这里,我们演示了基于零差(0D)硅量子点(SIQDS)和二硫化钼(MOS 2)形成的范德华异质结构(VDWH)(VDWH)(VDWH)(VDWH),尤其是在Ultraviolet(UV)的光谱范围内,该光谱(MOS 2)表现出很高的检测和响应率。与单独基于单层MOS 2的光晶体管相比,SIQD/MONOLAYER MOS 2 VDWH光晶体管的探测率提高了100倍(从1.0×10 12到1.0×10 12到1.0×10 14 cm×Hz 1/2/w),响应率提高了89倍,响应率提高了66.7秒66.7至66.7 s/f。对于SIQD/几层MOS 2 VDWH,还观察到增强的检测和响应性。分析和对照实验表明,跨SIQD/MOS 2 VDWH的电荷转移导致光子效应和光量。高性能SIQD/MOS 2 VDWH光晶体管对超敏化光检测,基于紫外线的光学通信,神经形态视觉传感和发射速度计算应用具有巨大的希望。关键字:0d/2d van der waals异质结构,Si Quantum Dot,MOS 2,光晶体管,高检测性,高响应率■简介
当前最先进的量子点发光二极管的外部量子效率受限于较低的光子输出耦合效率。采用纳米棒、纳米片和点盘纳米晶体等取向纳米结构的发光二极管有利于光子输出耦合;然而,它们的内部量子效率往往会受到影响,因此实现净增益一直颇具挑战性。本文报道了各向同性形状的量子点,其特征是由纤锌矿相和闪锌矿相组成的混合晶体结构。纤锌矿相促进偶极-偶极相互作用,从而使溶液处理薄膜中的量子点定向,而闪锌矿相则有助于提升电子态简并度,从而实现定向光发射。这些特性的结合在不影响内部量子效率的情况下改善了光子输出耦合。制备的发光二极管的外部量子效率为 35.6%,并且可以在初始亮度为 1,000 cd m –2 的情况下连续运行 4.5 年,性能损失最小约为 5%。
摘要:胶体量子点 (QD) 是有望应用于光子量子信息技术的单光子源。然而,开发具有胶体材料的实用光子量子装置需要对稳定的单个 QD 发射器进行可扩展的确定性放置。在这项工作中,我们描述了一种利用 QD 尺寸的方法,以便将单个 QD 确定性地定位到大型阵列中,同时保持其光稳定性和单光子发射特性。CdSe/CdS 核/壳 QD 被封装在二氧化硅中,以增加其物理尺寸而不干扰其量子限制发射并增强其光稳定性。然后使用模板辅助自组装将这些巨型 QD 精确定位到有序阵列中,单个 QD 的产率为 75%。我们表明,组装前后的 QD 在室温下表现出反聚束行为,并且它们的光学特性在长时间后保持不变。总之,这种通过二氧化硅壳层自下而上的合成方法和强大的模板辅助自组装提供了一种独特的策略,可以使用胶体量子点作为单光子发射器来生产可扩展的量子光子学平台。关键词:单光子源、纳米光子学、量子点、二氧化硅壳层、确定性定位
摘要:我们展示了在 SiGe 纳米线内制造垂直堆叠 Si 量子点 (QD) 的能力,QD 直径最小为 2 纳米。这些 QD 是在 Si/SiGe 异质结构柱的高温干氧化过程中形成的,在此过程中 Ge 扩散沿着柱的侧壁使用并封装 Si 层。持续氧化会产生 QD,其尺寸取决于氧化时间。观察到封装 Si QD 的富 Ge 壳的形成,分子动力学和密度泛函理论证实该配置在热力学上是有利的。Si 点/SiGe 柱的 II 型能带排列表明 Si QD 上可以实现电荷捕获,电子能量损失谱表明,即使是最小的 Si QD 也能保持至少 200 meV 的导带偏移。我们的方法与当前的 Si 基制造工艺兼容,为实现 Si QD 设备提供了一条新途径。关键词:Si 量子点、Si/SiGe 柱、高温氧化、垂直堆叠 QD
摘要:我们应用无偏贝叶斯推理分析方法分析了 CsPbBr 3 钙钛矿量子点的强度间歇性和荧光寿命。我们应用变点分析 (CPA) 和贝叶斯状态聚类算法来确定切换事件的时间以及以统计无偏方式发生切换的状态数,我们已对其进行了基准测试,以适用于高度多状态的发射器。我们得出结论,钙钛矿量子点显示出大量的灰色状态,其中亮度一般与衰减率成反比,证实了多个复合中心模型。我们利用 CPA 分区分析来检查老化和记忆效应。我们发现,量子点在跳转到暗状态之前往往会返回到亮状态,并且在选择暗状态时,它们往往会探索可用的整个状态集。■ 简介
量子点 (QDs) 能够产生非经典光态,是实现量子信息技术的非常有希望的候选者。然而,这些技术所要求的高光子收集效率可能无法达到嵌入在高折射率介质中的“独立”半导体 QD。本文介绍了一种新颖的激光写入技术,能够直接制造与电介质微球自对准的 QD(精度为 ± 30 纳米)。当使用 0.7 数值孔径的物镜时,微球的存在可使 QD 发光收集增强 7.3±0.7 倍。该技术利用激光破坏 GaAs 1-xNx:H 中 N-H 键的可能性,获得低带隙材料 GaAs 1-xNx。微球沉积在 GaAs 1 − x N x :H/GaAs 量子阱的顶部,用于产生光子纳米喷射,该光子纳米喷射可精确去除微球下方的氢,从而在距样品表面预定距离处创建 GaAs 1 − x N x QD。二阶自相关测量证实了使用此技术获得的 QD 发射单光子的能力。