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我国发展新型透射电子显微镜技术运用于纳米光电子器件研究

2019-11-26 14:24:48  来源:仪器网整合 浏览量:424次
【导读】研发新型纳米光电子器件需要借助于泵浦-探测技术。

纳米管既可以用作金属导电体,比金的导电性高得多,也可以用作制造电脑芯片所必须的半导体。纳米管在极低的温度下还具有超导性。

研发新型纳米光电子器件需要借助于泵浦-探测技术。超快透射电子显微镜、超快电子衍射、超快X射线衍射是泵浦-探测技术三大手段。我国研究团队研究了磁性合金材料中的超快退磁过程。发展了新一代场发射超快透射电子显微镜技术,并用于纳米材料近场成像和电子结构动力学研究。

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纳米光电子器件是纳米半导体光电子技术领域中的一个主要分支,旨在研究各种纳米光电子器件的制作方法、工作原理及其在光通信和光信息处理中的应用等。近年发展起来的各种纳米光电子器件,如量子点激光器、量子点红外探测器、量子点单光子发射与探测器件、量子点太阳电池、量子点光放大器与光存储器、量子级联激光器、纳米线光电子器件、光子晶体器件与纳米光子集成等。

透射电子显微镜

以电子束为光源的透射电子显微镜,电子束的波长要比可见光和紫外光短得多,并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比,也就是说电压越高波长越短。是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像,影像将在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件)上显示出来。

电子衍射

带有扫描装置的透射电子显微镜可以选择小至数千埃甚至数百埃的区域作电子衍射观察,称微区衍射。入射电子束一般聚焦在照相底板上,但也可以聚焦在试样上,此时称会聚束电子衍射。可用于研究厚度小于0。2微米的薄膜结构,或大块试样的表面结构。前一种情况称透射电子衍射,后一种称反射电子衍射。作反射电子衍射时,电子束与试样表面的夹角很小,一般在1゜~2゜以内,称掠射角。

X射线衍射

物质结构的分析尽管可以采用中子衍射、电子衍射、红外光谱、穆斯堡尔谱等方法,原子结构可以成为X射线衍射的“衍射光栅”;X射线具有波动特性, 是波长为几十到几百皮米的电磁波,并具有衍射的能力。每种晶体所产生的衍射花样都反映出该晶体内部的原子分配规律。这就是X射线衍射的基本原理。X射线衍射的应用范围非常广泛,现已渗透到物理、化学、地球科学、材料科学以及各种工程技术科学中,成为一种重要的实验方法和结构分析手段,具有无损试样的优点。

泵浦探测

是一种超快时间分辨测量技术,常用来探测物质内部物理、化学变化的瞬态过程,比如能量转移、化学键的断裂生成等,其中最重要的应用是对物质激发态载流子动力学过程的研究。随着超快激光技术的日趋成熟,研究超快动力学的时间分辨技术——超短脉冲泵浦-探测技术已成为国际上的研究热点,被广泛应用于各种超快过程的诊断与检测。


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2019-11-26 14:24:48
标签:透射电子显微镜技术 , 纳米光电子器件 , 泵浦探测
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