1 西安交通大学 电子科学与工程学院 电子陶瓷与器件教育部重点实验室 国际电介质中心 陕西省先进储能电子材料与器件工程研究中心 西安 710049
2 郑州大学 物理学院 材料物理教育部重点实验室 郑州 450052
3 西北核技术研究所 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室 西安 710024
近年来，卤化铅钙钛矿闪烁体在X射线成像领域受到广泛关注。20~120 keV硬X射线医学成像使用闪烁体探测器，其灵敏度和成像空间分辨率是重要指标。利用Geant4模拟卤化铅钙钛矿量子点/聚合物复合闪烁体的X射线相对探测效率和成像空间分辨率，并利用次级电子运动解释能量与钙钛矿量子点占比对分辨率的影响。结果表明：增大复合闪烁体厚度和钙钛矿量子点占比可提高相对探测效率；降低厚度和增加钙钛矿量子点占比都可以提高空间分辨率；当吸收效率达到99.5%时计算得到20 keV X射线激发下钙钛矿闪烁体空间分辨率可与商用CsI闪烁体相媲美，而50 keV X射线激发下空间分辨率则有所下降。表明卤化铅钙钛矿在20 keV低能X射线医疗成像中具有一定应用潜力。
钙钛矿 X射线闪烁体 Geant4 相对探测效率 空间分辨率 Perovskite X-ray scintillator Geant4 Relative detection efficiency Spatial resolution
西安交通大学 电信学院 电子材料研究所 教育部重点实验室 国际电介质中心 陕西省先进储能电子材料与器件工程研究中心, 陕西 西安710049
为改善有机-无机铅卤钙钛矿的空气稳定性, 采用高温热注入法合成了两种不同尺寸的全无机钙钛矿CsPbBr3纳米晶。由于晶粒尺寸对纳米晶薄膜电学性能具有决定性的作用, 研究了CsPbBr3纳米晶尺寸对薄膜光电导探测器光电响应性能的影响。结果表明: 纳米片薄膜的光电流是纳米立方块薄膜的100倍, 归结于二维CsPbBr3纳米片薄膜更少的晶界导致了更长的载流子扩散长度。对性能更加优异的纳米片薄膜光电探测器进行了全面的性能评价, 低的噪声等效功率和高的归一化探测率表明其具有优异的弱光探测能力。
全无机钙钛矿 纳米晶 尺寸效应 光电导探测器 噪声分析 all-inorganic perovskite nanocrystal size effect photocoductive photodetector noise analysis 红外与激光工程
2018, 47(9): 0920007
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710068
2 中国科学院研究生院,北京,100039
3 西安交通大学,电子陶瓷与器件教育部重点实验室,西安,710049
对采用溶胶凝胶法制备的ZnSe/SiO2半导体量子点玻璃的光谱性质进行了测试分析.UV-Vis透射光谱中观察到光吸收边相对于体相半导体有明显蓝移.稳态发射光谱(PL)中观察到ZnSe纳米晶体的位于蓝区的基本呈高斯分布的弱的最低激子发射峰、强而宽的表面态发光带以及对应杂质能级的三个锐峰发光.时间分辨荧光光谱(TRPL)中观察到发光效率高的最低激子发射峰,并测量其荧光衰减寿命,经尾部拟合为28.5 ps.同时,结合有效质量近似(EMA)模型,估计ZnSe纳米晶体的平均粒径介于2.45～3.60 nm之间,尺寸分布基本呈高斯型.
光谱学 UV-Vis透射光谱 稳态发射光谱 时间分辨荧光光谱 ZnSe/SiO2半导体量子点玻璃
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室,陕西,西安,710068
2 西北大学物理系,西安,710069
3 西安交通大学精细功能电子材料与器件国家专业实验室,西安,710049
合成一种新型π共轭聚吡咯衍生物--聚吡咯-{2,5-二[(对硝基)苯甲烯]}(PPNB),制备了该高分子的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液和聚乙烯醇(PVA)复合薄膜.用532 nm,8 ns脉冲激光作抽运光源,氦氖激光(632.8 nm,CW)为探测光源,测量了该高分子的非线性光学响应过程,测得PPNB/NMP溶液和PPNB/PVA薄膜的激光诱导折射率的建立时间分别为4 μs和5 μs,恢复时间分别为30 ms和5 ms.引起这种非线性效应的机制可能主要是热光非线性效应.
聚吡咯-{2 5-二[(对硝基)苯甲烯]} 非线性光学响应时间 抽运-探测
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室,西安 710068
2 西北大学物理系,西安 710069
3 西安交通大学精细功能电子材料与器件国家专业实验室,西安 710049
制备了一种新型有机聚合物(聚吡咯甲烯)与聚乙烯醇的非线性光学复合薄膜,在该样品的激光纵向扫描实验中发现,随着样品相对于高斯光束束腰位置的不同,产生了两种不同结构的同心衍射环.理论分析表明,该现象可以用光克尔效应和热光非线性效应共同作用下的附加相位孔对入射光束的衍射行为来解释.从菲涅耳基尔霍夫衍射积分公式出发,建立了非线性光学介质对高斯光束的衍射模型,通过数值积分,得到了与实验现象符合的计算结果.
非线性光学薄膜 光克尔效应 高斯光束 衍射
1 西北大学物理系 西安 710069
2 中国科学院西安光机所瞬态光学技术国家重点实验室 西安 710068
3 西安交通大学精细功能电子材料与器件国家专业实验室 西安 710049
利用合成的一种新型π共轭聚合物――聚吡咯甲烯为非线性介质，进行激光感应衍射实验，测量材料的非线性折射率。实验发现，当526nm的基模高斯光束通过该聚合物的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液时，在远场处产生了多个同心衍射圆环。该现象可以用高斯光束通过介质时产生的空间自相位调制解释。经过理论分析和数值计算，发现样品对光束横截面上产生的非线性相移非常近似于高斯分布。通过对非线性相移的高斯曲线拟合及衍射环个数的测量，可以估算出聚吡咯甲烯/NMP溶液的非线性折射率n2～-1.85×10-3esu。
聚吡咯甲烯 空间自相位调制 光克尔效应 非线性折射率 三阶非线性现象
