文献综述(模版).doc

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1、郑州轻工业学院研究生课程考试考生姓伞考生学号系、年级科目类别考试科目考试日期文献综述一、低维量子结构的应用及其前景随着分了束外延(MBE)、新型人工材料、金属有机化合物气相沉积(MOCVD)等技术的发展人们已能制造出各种人工纳米结构，如量了点、量子线、量了棒、量了阱等量了结构。所谓低维量了结构指把粒了限制在有限的空间内，产生一些量了力学效应。拿电了举例，限制z轴电了的运动(即将电了限制在厚度和电了徳布罗意波长相似的尺度内),则电了在Z轴方向的能级就分立了，就形成二维的量了阱；限制两个轴，则在Z、X两个方向的能级分立，成了量了•线；三维全限制了，则电了完全呈现类原了的能级分立结构，就是量了点，

2、这些都属于低维量了结构。在这些微结构屮已实现了用单个电了运动控制开闭状态的半导体器件，通过巧妙的排列还可能制作微小的功能强大的计算机屮央处理器。其屮量了点组成的点阵具有相干集体效应，新的声了模式和光电性质以及不可估量的潜在应用前呆，因而量了点系统像半导体超晶格、半导体量了线一半导体物理、材料物理科学、微电了学和光电了领域得到广泛研究，有可能成为未来纳米级别上的双稳态器件、超微激光器的首选结构。下面就这些低维量了结构在各方面的应用及其前景作一简单介绍。1.量子点在生命科学、半导体器件的应用及前景很多现代发光材料和器件祁由半导体量了结构所构成，材料形成的量了点尺寸都与过去常用的染料分了的尺寸接近

3、，因而象荧光染料一样对生物医学研究有很大用途。量了点与传统的染料分了相比具有多种优势，量了点特殊的光学性质使得它在生物化学、分了生物学、细胞生物学、基因组学、蛋白质组学、药物筛选、生物大分了相互作用等研究屮有极大的应用前景。QD最有前途的应用领域是在生物体系中作为荧光探针，与传统的荧光探针相比，纳米晶体的激光光谱宽，且连续分布，而发射光谱呈对称分布且宽度窄，颜色可调，并且光化学稳定性高，不易分解。如果能解决不同材料的量了点偶联问题，就可以用量了点代替很多荧光染料分了，从而在细胞器定位、信号转导、原位杂交、胞内组分的运动和迁移等研究屮发挥巨大作用。QD有可能成为筛选药物的有利工具。将不同颜色的

4、量了点与药物的不同靶分了结合，可一次性检测药物的作用靶分了。假如一种药物上只展示出兰色、浅绿色、绿色等药效所需作用的靶分了，同时不显示出橙色、黄色、红色这些代表副作用的靶分了，则说明已成功找到一种有效的药物。QD还可丿应用与医学成像。由于可见光最多只能穿透毫米级厚度的纟R织，而红外光则可穿透厘米级厚度的组织，因此可将某些在红外区发光的量了点标记到组织或细胞内的特异组分上，并用红外光激发，就可以通过成像检测的方法来研究纽•织内部的情况，达到诊断的目的。QD还可应用于溶液矩阵(solutionarray),即将不同的量了点或量了点微粒标记在每一种生物分了上，并置于溶液屮，形成所谓溶液矩阵。生物分

5、了在溶液状态下易于保持生物分了的正常三维构彖，从而具有正常的生物功能,这是其优于平面芯片Z处。量了点屮低的态密度和能级的尖锐化，导致了量了点结构对其中的载流了产生三维量了限制效应,从而使其电学性能和光学性能发生变化，而且量了点在正入射情况下能发生明显的带内跃迁。这些性质使得半导体量了点在单电了器件、存贮器以及备种光电器件等方面具有极为广阔的应用前景。采用应变H组装方法直接生长量了点材料，可将量了点的横向尺寸缩小到儿十纳米Z内，接近纵向尺寸，并可获得无损伤、无位借的量了点，现已成为量子点材料制备的重要手段Z-；其不足之处是量子点的均匀性不易控制。以量子点结构为有源区的量子点激光器理论上具有更低

6、的阈值电流密度、更高的光增益、更高的特征温度和更宽的调制带宽等优点，将使半导体激光器的性能有一个大的飞跃，对未来半导体激光器市场的发展方向影响巨大。除了采用量了点材料研制边发射、面发射激光器外，在其他的光电了器件上量了点也得到了广泛的应用。2.量子阱在半导体器件的应用及前景量了阱材料特别是应变量子阱的引入给半导体激光器的发展注入了新的活力，齐波段低阈值大功率的CW半导体激光器相继研制成功，从而推动了相关应用领域的进一步发展。半导体激光器由于具有体积小，价格低，可以岚接调制等优点，已成为光纤通信系统重要组成部分，大容量光纤通信的发展对半导体激光器提出了更高的要求，而量了阱（特别是应变量了阱）半

7、导体激光器具有好的动态特性，低的阈值电流，再引入光栅进行分布反馈，成为目前高速通信屮最为理想的激光源。半导体光放大器（SLA）无论是在光通信还是在光信息处理技术屮祁是非常重要的髀件,其发展曾经一度受到EDFA的挑战，但应变量了阱材料的出现使SLA具有宽且平的增益谱，易集成，低损耗，体积小，价格便宜等优点，使其重新具有了竞争力。量了阱特别是应变量了阱材料极大的提高了半导体激光器的性能，拓宽了半导体激光器的应用范