フェムト秒分光による半導体電極界面近傍の光ダイナミクスの研究

利用飞秒光谱研究半导体电极界面附近的光学动力学

• 批准号: 10131266
• 负责人: 玉井 尚登
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kwansei Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10131266/
• 关键词: フェムト秒分光; 半導体; 電極界面; 過渡回折格子; 電子正孔再結合

面の規制されたn型酸化チタンが室温でバンドギャップ近傍の発光を示すこと,発光強度がフラットバンド電位を境に数倍にわたって変化することを見いだした.さらに,時間分解発光分光の実験から数十psから数nsの寿命を持つ非指数関数的な減衰を示すこと,長寿命成分の電位依存性が明確であること,発光寿命の波長依存性がほとんどないこと等が明らかになった.この結果より,発光に関与するspeciesは一種類であり,光励起後,ピコ秒シングルフォトンタイミングの時間分解能以内(<3ps)に間接遷移に始状態へ緩和することが明らかになった.さらにフェムト秒過渡回折格子分光により超高速緩和過程を調べた.早い時間領域の解析から,間接遷移の始状態は,30fs以内に極めて速く生成していることが明らかになった.この値は,フェムト秒過渡吸収分光を用いて酸化チタン半導体微粒子で得られている束縛電子の生成時間180fsよりかなり速い.さらに,回折格子の緩和ダイナミクスが励起光強度と共に速く減衰するという励起高強度依存性が観測された.この緩和をBowmanの電子-正孔再結合の式,および励起子-励起子相互作用による励起子消滅過程の式で解析した.Bowmanの式を用いた場合は,再結合速度定数は約2.0x10^<-11>cm^3s^<-1>程度と求まり,Bowmanらによって報告されている酸化チタン微粒子の再結合速度定数より一桁小さく,面の規制された電極の特異性が明らかになった.

Surface regulation of n-type acidification at room temperature, near the emission of light, emission intensity of light from the environment potential several times, see this. In addition, the time-resolved spectrum of the emission spectrum varies from tens of ps to several ns, and the lifetime of the emission spectrum varies from non-exponential to exponential. The potential dependence of the long-life component is clear. The wavelength dependence of the emission spectrum varies from 0 to 10 ps. As a result, light emission is related to the species of a species. After light excitation, the initial state of indirect migration is relaxed within the time decomposition energy (<3ps). The second transition is reflected by lattice spectroscopy. The ultra-high speed mitigation process is modulated. Early in the time domain analysis, indirect migration of the initial state, within 30fs, extremely fast generation,. The time of formation of bound electrons in semiconductor particles is 180fs. In addition, the intensity dependence of excitation intensity is measured by the relaxation of the folding lattice. Bowman's equation for electron-positive pore recombination was analyzed.Bowman's equation was used to determine the recombination velocity of acidified particles at about 2.0x10 cm^3 s. Bowman's equation was used to determine <-11>the <-1>recombination velocity of acidified particles at about 2.0 cm^3 s.

项目成果

X.Yang: "Carrier Dynamics of Tifanium Dioxide Single Crystals by Femtosecond Transient Grating Spectroscopy" J.Electroanal.Chem.(in press). (1999)

X.Yang：“通过飞秒瞬态光栅光谱研究二氧化钛单晶的载流子动力学”J.Electroanal.Chem.（印刷中）。