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原位透射電子顯微鏡光學(xué)-光電測量系統(tǒng)應(yīng)用案例

日期:2017-12-20

       ZnO是一種重要的II-VI族半導(dǎo)體材料。它擁有高達(dá)60 meV的激子結(jié)合能,以及25 meV的熱激活能。ZnO納米線可以被用于制造導(dǎo)波管,納米激光器,光探測器,以及發(fā)光二極管。在這些光學(xué)應(yīng)用中,激子與縱向光學(xué)聲子(LO)之間的耦合特性一直是研究者們討論的話題。這種耦合特性往往與晶格結(jié)構(gòu)以及應(yīng)力產(chǎn)生的缺陷有關(guān)。結(jié)合原位透射電子顯微鏡光學(xué)-光電測量系統(tǒng)(ZepTools Technology Co., Ltd.),研究者在TEM中原位測量施加了不同應(yīng)力ZnO納米線的陰極發(fā)光譜(CL),揭示了該材料結(jié)構(gòu)特性與這種耦合特性之間的聯(lián)系。相關(guān)研究成果發(fā)表在《APPLIED PHYSICS LETTERS》上。

原位透射電子顯微鏡光學(xué)-光電測量系統(tǒng)應(yīng)用案例(圖1)
 

圖1:(a) 原位透射電子顯微鏡光學(xué)-光電測量系統(tǒng)應(yīng)用原理圖;(b) 單根ZnO納米線的TEM圖像,電子束被聚焦在納米線的末端。(c) 圖解ZnO納米線的發(fā)光機制; (d) 典型的CL譜。

 
       ZnO納米線被安置于原位TEM光學(xué)-光電測量樣品桿上,一個2 mm直徑的光纖通過一個可以三維操縱的納米操縱探針引到樣品處。納米操縱探針不僅可以輔助找準(zhǔn)測試位置,還可以用于選擇和操縱單根納米線。單色儀和CCD與光纖接口連接并用于接收信號。

圖2:改變電子束聚焦在納米線上的位置,可以得到不同的CL譜。
 

圖2:改變電子束聚焦在納米線上的位置,可以得到不同的CL譜。

 
 

圖3:使用納米操縱探針給納米線施加不同的應(yīng)力,可以觀測到CL譜峰位的偏移。
 

圖3:使用納米操縱探針給納米線施加不同的應(yīng)力,可以觀測到CL譜峰位的偏移。

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