含耦合量子阱应变可调微管的研究

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1、上海师范大学硕士学位论文摘要论文题目：含耦合量子阱应变可调微管的研究学科专业：凝聚态物理学位申请人：王月导师：刘锋，甄红楼摘要近年来，微纳结构由于其独特的物理性质成为了当前的研究热点并被广泛的应用于光学，传感，微驱动，能量存储等领域。常见的微纳结构有以下几种：管状结构，褶皱状结构，链状结构，环状结构等。制备这些微纳结构的方法多种多样，其中以卷曲纳米技术为主的制备方法被广泛应用，它结合了自上而下方法和自下而上方法进行纳米薄膜生长和薄膜刻蚀，进而将具有内应力的纳米薄膜从衬底上剥离，制备出形状可控的三维微纳结构。由于内应力的作用，

2、微纳结构的物理性能将发生改变，因此本文利用卷曲纳米技术制备含耦合量子阱的三维微管，以卷曲微管为对象，通过理论和实验的方法研究体系内应力之间的关系以及应变对其他性能的影响等，具体包括：1.理论部分，通过对传统纳米薄膜材料，结构，卷曲方向的研究，理解含耦合量子阱纳米薄膜的制备机理；通过材料生长及样品制备方法的研究，了解制备纳米薄膜的基本流程；掌握了这些概念后，通过线性应变理论和电子能带理论分析体系内的应变释放和电子跃迁情况。2.通过实验，将设计好的薄膜制备成微管，主要利用传统光刻和化学湿法刻蚀工艺对薄膜进图形化处理，并选择性的腐

3、蚀牺牲层，从而使薄膜卷曲成微管。将制备好的微管用光致发光谱进行测试后，可以获取微管最终的应变释放情况。3.由于应变受外界条件影响，因此在掌握了理论知识和实验流程的基础上，我们进一步的探究外界条件-腐蚀液浓度的改变对体系内的应变及光学性能的影响。本文中将制备好的微管用光致发光谱测量后，发现不同的样品内存在两种应变释放，区别是应变在轴向的不同释放，光致发光谱上表现为峰位的移动。通过对不同腐蚀液浓度的微管的光致发光谱的研究，发现微管的单轴应变释放和双轴应变释放不仅与衬底对微管的影响有关，还与微管卷曲的起始状态有关，并且在一定条件下

4、两种应变可以相互转换。不同浓度的腐蚀液改变了微管的应变释放情况，作用在量子阱上表现为能隙的改变，通过光致发光技术可以对应到量子阱内激子的跃迁峰位，与理论数值进I摘要上海师范大学硕士学位论文行对比后可以确定微管内应变的释放情况，从而做到精确调控最终微纳系统的应变状态；本文的研究有利于从更基础的角度理解并调控晶体薄膜中的应力应变。关键词:卷曲纳米技术；微管；量子阱能隙；应变释放；光学性能论文类型：应用基础IIShanghaiNormalUniversityMasterofPhilosophyAbstractTitle:Study

5、ofstrainadjustablemicrotubewithcoupledquantumwellSubject:CondensedmatterphysicsDegreeapplicant:YueWangAdvisor:FengLiu,HonglouZhenAbstractInrecentyears,duetoitsuniquephysicalproperties,themicro-nanostructurehasbecomethefocusofcurrentresearchandhasbeenwidelyusedinthe

6、fieldsofoptics,sensing,micro-drive,energystorageandsoon.Thecommonmicro-nanostructurehasthefollowingkinds:tubestructure,fold-likestructure,chain-likestructure,ringstructureandsoon.Thereareavarietyofmethodsforpreparingthesemicro-nanostructures,thepreparationmethodbas

7、edonrolled-upnanotechnologyiswidelyused,whichcombinestheTop-downmethodandtheBottom-upmethodtocarryoutnanomembranegrowthandnanomembraneetching,andthenrollthenanomembranewithinternalstressfromthesubstratetopreparethethree-dimensionalmicro-nanostructurewithcontrollabl

8、eshape.Becauseoftheinternalstress,thephysicalpropertiesofthemicro-nanostructurewillchange.Therefore,inthispaper,thethree-dimensionalmicrotubescon