Optical Properties of InAs Quantum Dots/GaAs Waveguides for Ultra-fast Scintillators
Optical Properties of InAs Quantum Dots/GaAs Waveguides for Ultra-fast Scintillators
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用于超快闪烁体的 InAs 量子点/GaAs 波导的光学特性
DOI：
10.1016/j.jlumin.2019.116952
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发表时间：
2020
影响因子：
3.6
通讯作者：
Oktyabrsky, S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dropiewski, K.;Minns, A.;Yakimov, M.;Tokranov, V.;Murat, P.;Oktyabrsky, S.
嵌入GaAs基质中的InAs量子点（QD）具有独特的闪烁特性，对高能物理和医学应用有价值。利用光致发光、波导衰减和α粒子响应等测量方法，对25 μm厚波导闪烁体的光学特性进行了分析。优化的量子点的层状结构的静电与p型调制掺杂导致量子点的光致发光（PL）效率高达60%，在室温下。对QD波导衰减的分析表明，在高阶模式（高角度光线）衰减之后，表面散射在光传播的前2-3 mm内占主导地位，并且低（~1 cm−1）自吸收在较长距离处更显著。对来自QD闪烁体/波导（QD/WG）顶部上的集成光电二极管的5.5MeV α粒子的响应显示出极快（300 ps）的衰减常数和70 ps的时间分辨率（受电路噪声和带宽限制），收集效率为每1 MeV沉积能量17，000个光子。
InAs Quantum Dots (QDs) embedded in a GaAs matrix have unique scintillation properties, valuable for high-energy physics and medical applications. Temperature-dependent photoluminescence, waveguide attenuation and alpha particle response measurements were employed to analyze the optical properties of a 25 μm thick waveguiding scintillator. Optimizing the electrostatics of the QD layered structure with p-type modulation doping resulted in QD photoluminescence (PL) efficiency as high as 60% at room temperature. Analysis of attenuation of the QD waveguide showed surface scattering predominated over the first 2–3 mm of light propagation and low (~1 cm−1) self-absorption was more significant at longer distances, after the decay of high order modes (high angle light rays). Responses to 5.5 MeV alpha particles from the integrated photodiode on top of the QD scintillator/waveguide (QD/WG) show an extremely fast (300 ps) decay constant, and a 70 ps time resolution (limited by circuit noise and bandwidth) with a collection efficiency of 17,000 photons per 1 MeV of deposited energy.
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集成半导体量子点闪烁探测器：速度和光产额的极限
影响因子：
1.8
作者：
S. Oktyabrsky;M. Yakimov;V. Tokranov;P. Murat
通讯作者：
P. Murat
影响因子：
0.9
作者：
Cox, AJ;DeWeerd, AJ;Linden, J
通讯作者：
Linden, J
DOI：
10.1002/9781118678107.ch18
发表时间：
2013-06
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
S. Luryi;Jimmy Xu;A. Zaslavsky
通讯作者：
S. Luryi;Jimmy Xu;A. Zaslavsky
影响因子：
4
作者：
V. Tokranov;M. Yakimov;A. Katsnelson;M. Lamberti;S. Oktyabrsky
通讯作者：
V. Tokranov;M. Yakimov;A. Katsnelson;M. Lamberti;S. Oktyabrsky
影响因子：
9.1
作者：
M. Yakimov;A. Sergeev;V. Pogrebnyak;A. Varghese;V. Tokranov;G. Thomain;N. Vagidov;V. Mitin;S. Oktyabrsky
通讯作者：
S. Oktyabrsky