Synthesis and random laser application of ZnO nano-walls: a review

This review paper summarises briefly some important achievements of our recent research on the synthesis and novel applications of nanostructure ZnO such as honeycomb shaped 3-D (dimension) nano random-walls. A chemical reaction/vapour transportation deposition technique was employed to fabricate this structure on ZnO/SiO2/Si substrate without any catalyst and additive in a simple tube furnace to aim the low-cost and high qualified samples. Random laser action with strong coherent feedback at the wavelength between 375 nm and 395 nm has been firstly observed under 355 nm optical excitation with threshold pumping intensity of 0.38 MW/cm(2).

基于核酸特殊结构的分子识别及核酸相关纳米结构的设计应用

核酸为生命的最基本物质之一，是生物体遗传信息的携带者，在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。以核酸作为新药设计的靶分子，越来越受到人们的广泛重视。然而，不像其它靶分子如蛋白质、受体等具有特定的结构和功能，核酸结构在很多情况下是同源的，而且联系到很多人体正常的生理功能；能够与核酸结合的药物又往往不具有序列选择性，这就带来明显的毒副作用。因此，寻找和发现一些与疾病相关的核酸的特殊结构，并筛选对其有特异性结合能力的小分子，是以核酸为靶的药物研究的一个重要课题。 近年来，随着纳米科学技术的兴起，以核酸作为纳米体系的结构材料开始受到人们的广泛关注。作为一类特殊的线性高分子，核酸具有化学性质稳定，结构丰富且可控，良好的刚性和柔性，精确识别，高度生物相容性，合成方便等诸多优点，是一类优良的结构材料。目前核酸相关的纳米组装结构和器件研究还处于起步阶段，但是已经呈现出良好的发展前景。 本论文主要针对核酸特殊结构的分子识别及核酸相关功能纳米结构的设计这两方面展开了研究，全文由以下两大部分组成： 第一部分通过光谱学和生物化学等手段，研究了小分子对不同核酸结构的识别作用。借助于竞争平衡透析技术，发现一类恶嗪染料(oxazine dyes)能够与多种结构核酸结合。热变性及光谱实验结果表明，oxazine染料能够诱导杂合体三链核酸poly(rA):2poly(dT)的形成，并强烈地稳定其结构，其中以cresyl violet作用最强，是迄今发现的化合物中最强的。进一步研究发现，此类化合物以嵌插方式与杂合体三链核酸结合。RNase H酶切实验表明，杂合体三链核酸的形成能够强烈地抑制RNase H核酸酶的活性。研究了oxazine-170与三链核酸poly(dA):2poly(dT)及poly(rA):2poly(rU)的相互作用，发现oxazine-170能够强烈稳定三链DNA poly(dA):2poly(dT)的结构，而对相应双链DNA不具稳定作用；对三链RNA poly(rA):2poly(rU)及相应的双链RNA都有一定稳定作用，但作用不强。进一步研究发现，oxazine-170能够以两种结合方式与核酸结合：嵌插方式和外部静电堆积作用。研究了oxazine-170及cresyl violet与单链核酸的相互作用。研究发现oxazine-170能够序列特异性地与单链核酸poly(rA) 结合，CD光谱及AFM研究发现oxazine-170诱导poly(rA)形成新的二级结构。UV光谱、FL光谱及RLS研究发现poly(rA)促使oxazine 170形成H-aggregate，并以poly(rA)为模板自组装。而cresyl violet能够与单链核酸poly(rA)及poly(dA)结合，且采用不同的结合方式： cresyl violet能够与oxazine-170 类似地以poly(rA)为模板自组装；以嵌插方式与poly(dA)结合，并诱导其单链碱基堆积方式的改变。通过以上实验结果，我们进一步揭示了oxazine染料作为肿瘤细胞染色及光动力学治疗试剂的结构基础，对进一步设计、合成更加高效的抗肿瘤药物具有一定的指导意义。 第二部分中，我们尝试设计了几种基于核酸的纳米结构功能体系，并讨论了其相关应用。利用有机小分子coralyne能够诱导聚腺嘌呤序列反平行双链结构的形成，实现了一类新型的小分子诱导的纳米金组装结构。并以(dA)16功能化的金纳米粒子作为新型纳米探针，发展了一种简单的筛选单链核酸聚腺嘌呤序列结合分子的筛选方法。利用核酸限制性内切酶酶切位点回文序列的结构特点，设计了一种以DNA功能化的金纳米粒子组装体为酶切底物的比较通用的核酸限制性内切酶活力检测方法，并进一步用于甲基化酶活性检测及其抑制剂的筛选。基于单链DNA富胞嘧啶i-motif结构在不同pH值条件下的形成与解离，设计了一类质子驱动的DNA分子镊子，与基于链交换反应的DNA分子镊子相比，该体系更加简单，工作效率更高。随后，我们又通过合理设计，得到了两种分别能够结合与释放DNA和蛋白的分子镊子，为其应用做了一些探索。

微/纳米结构氟化物溶剂热合成及其光学性质研究

本文主要利用Liquid-Solid-Solution（LSS）方法合成了一系列的碱土金属氟化物纳米粒子, 具有微米结构的Ba2ClF3体系以及复合金属氟化物NaMgF3纳米晶。利用X－射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（FE-SEM）、红外光谱（IR）等技术对合成材料的结构、形貌、组成等进行表征，采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱（PL）、荧光寿命等手段评价合成材料的光致发光性能；探讨了油酸作为表面活性剂在纳米晶形成过程中的作用，并阐述了纳米晶的生长过程及可能的生长机理。对氟化物的胶体溶液的发光性质作了研究，并提出了可能的发光机理。 采用LSS方法制备的一系列碱土金属氟化物（CaF2，SrF2，BaF2）纳米晶结晶完好，具有碱土金属氟化物体材料的立方相结构。制备所得的碱土金属氟化物纳米晶分别具有被截的八面体，立方体和立方片形貌，粒子尺寸较均匀，分布范围较窄。制备的纳米晶由于表面被油酸的长烷基链所包覆，可以溶于非极性溶剂如环己烷形成稳定透明的胶体溶液。三种纳米晶的环己烷胶体溶液在光致发光光谱中在400nm左右出现了一个较强的发射峰。这可能是由在纳米晶的形成过程中产生的缺陷和电子中心所造成的。 采用LSS方法在较低的温度下（160oC）成功地制备了一维Ba2ClF3六方微米棒。制备的Ba2ClF3微米晶结晶完好，具有其相应体材料的斜方六面体结构。由于斜方六面体相晶胞表现出六方相的特性，因此具有各向异性。在包覆剂油酸的作用下，生成一维的六方微米棒。制备的六方微米棒具有较好的分散性，光滑的棒表面以及清晰的棱。同时，油酸的加入，氢氧化钠量，反应物加入量以及反应时间均对形貌和尺寸有所影响。通过调节合成参数，我们成功了具有不同尺寸和长宽比的微米棒。 采用LSS方法制备了复合氟化物NaMgF3纳米晶。制备的NaMgF3纳米晶结晶完好，具有正交晶相的结构。粒子平均尺寸约为38.6 nm。所得的纳米晶可溶于环己烷溶剂形成稳定透明的胶体溶液，其胶体溶液在400 nm左右有一个强的发射峰。

固体表面的分子组装体和纳米结构

本文评叙了分子组装体和纳米结构在固体表面的自组装及其应用，并对控制其自组装过程中的分子间作用力和表面力进行了介绍．采用扫描探针显微学结合电化学的方法对自组装膜（SAMs）、仿生膜（biomimetic mebane），金属和聚合物纳米颗粒（nanoparticles）等分子组装体系进行了研究。主要结果如下：(l)我们研究了2-巯基，-3-烷基唾吩（MOT）在金电极表面的自组装行为。测量了MOT膜的电容，结果表面MOT膜能够选择性的透过溶液中的探针物种。交流阻抗和欠电位沉积研究表明湘T膜的覆盖度达99.9%以上。在硫酸溶液中评价了MOT膜的稳定性，MOT膜的电位窗阳极极限为1.2V。次外，我们还研究了一系列有机小分子在MOT膜上的通透行为，实验结果显示于MOT膜的选择性透过能力最密切相关的是探针分子的溶剂化程度，溶剂化程度约高通过能力越差。我们进一步研究呢MOT膜与表面活性剂的相互作用，发现表面活性剂分子能够在MOT膜表面强烈的吸附，并使MOT膜对电极的封闭作用大大地增强。（2）我们在基于MOT的单组分和电活性多组分的自组膜上进一步构筑了杂化:仿生双层膜，并且研究了双层膜的形成对其中电活性物质的氧化还原反应热力学的影响。跟踪了该双层的形成动力学并研究了其界面属性。得到交叉构象的双层膜．研究了重组其中的HRP的电活性以及磷脂酶A2对该膜的水解动力学。证明我们得到的双层膜比基于烷基硫醇的双层膜有更好的稳定性，而且在仿生膜基础研究和生物传感器应用的有很好的应用前景。（3）我们在MOT和C10SH自组膜上利用表面力，憎水力和电泳力协同作用组装了电活性金纳米粒子。用伏安法跟踪了纳米粒子在界面成膜的过程。用扫描探针显微术对表面得到的纳米结构经行了研究。结果表面这些弱相互作用力协同作用可形成二维纳米结构的表面。(4)我们在单晶Au（111）表面制备了分子导线和长链烷基硫醇的混合自组装膜。以该自组装膜为模板，我们在其表面选择性的生长了聚苯胺纳米结构，这些纳米结构可以作为为阵列电极，而且具有开关特性；同时这些结构为研究分子导线的导电性质提供了一个理想平台。

纳米结构界面组装及电化学SPR研究

围绕论文题目“纳米结构界面组装及电化学SPR研究”，我们将SPR与电化学技术有机的结合起来，建立了电化学SPR（EC-SPR）技术，开展了相关的EC-SPR研究工作。同时，在一些特殊纳米结构的界面组装方面进行了创新研究。本论文研究工作的主要内容和创新点表现在以下几个方面：1．首次成功地将纳米粒子自组装膜模板与化学镀金技术相结合成功地用于湿化学法制备SPR响应基片，攻克国际上仅用物理法制备SPR镀金片的局限和困难，为SPR技术的进一步普及奠定了一定的基础。2．此外，还成功地将纳米粒子自组装膜模板与化学镀金技术相结合，制备了Au（III）单晶纳米岛阵列薄膜及电极。3．在国内率先将电化学和表面等离子体共振（SPR）光谱技术相结合，构建了EC-SPR仪器操作系统；并将此技术用于现场原位表征和研究导电聚合物薄膜和生物大分子（DNA和电活性蛋白质分子）纳米结构组装体的光电特性。4. 首次合成并报道了纳米粒子模板法制备中空的银／金表面钉状双金属纳米粒子，及其在水和空气界面受扩散受限聚集控制的二维介观分形聚集。丰富和拓展了纳米粒子二维分形聚集的研究。5．将欠电位沉积电化学方法拓展用于表面微加工。实验结果表明，对化学镀制备的多晶金SPR响应基片进行连续的银欠电位沉积与溶出电化学处理，不仅可以改善金膜表面的粗糙度，还能对表面的原子进行结构重排，使其具有An（III）的电化学响应特征；SPR信号对SPR响应金膜表面的原子排列非常灵敏。6．将欠电位沉积电化学法用于新颖的纳米催化剂设计，首次制备了铂原子单层沉积的纳米金单层膜并成功地用于4电子氧催化还原反应。大基于纳米受限环境下水的特殊性质（不挥发性）的启示，成功地进行了DDAB表面活性剂泡囊和环状多金属氧酸盐（POM）纳米簇的仿生超分子模板界面静电组装。

贵金属纳米粒子的化学合成和自组装纳米结构

一般来说，构筑自组装结构，需要首先构筑基本单元（BuildingBlocks）。广义来讲，原（离）子、分子、原子团、超分子、高分子、生物分子、纳米粒子以及其他尺度的粒子基元都可以充当自组装的基本单元。基本单元在一定条件下会自发聚集生成具有一定功能的材料一或器件。本文关心的是在纳米尺度（1-100纳米）范围内构筑贵金属纳米粒子自组装纳米结构。具体地说，我们侧重贵金属（金、银）纳米粒一子的化学合成，控制贵金属纳米粒子组装成特定的纳米结构（纳米粒子集合体），研究纳米粒子和纳米结构的等离子共振吸收和电化学特性。本文从以下几个方面展开叙述如下：（1）使用两相法，用相对廉价的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基澳化按作为保护剂，合成了稳定的金纳米粒子。系统研究了该粒子在各种条件下的自组装过程：溶剂挥发诱导的自组装、双功能分子桥联的自组装和施加力场条件下的受迫自组装。（2）发现阳离子表面活性剂一四辛基漠化钱可以直接诱导水溶性带负电荷的金纳米粒子从水溶液到甲苯相的相转移。更有趣的是，相转移具有尺寸效应，利用尺寸效应可能会实现对某些多分散金纳米粒子进行尺寸精馏。（3）系统研究了小分子桥联的金纳米粒子的可控组装及等离子学和电化学特性。我们发现硫瑾染料分子、钴卟啉梁料分子、刚性分子导线、碘离子都可以作为连接金纳米粒子的，分子胶水。使用类似建筑学上的“砖块胶泥组装”策略可以在纳米尺度莎围内搭筑纳米建筑。所制备的纳米建筑具有可调节的等离子吸收和电催化特性。（4）使用微分脉冲伏安技术研究了银纳米粒子表面组装体在水溶液中的库仑阻塞现象。（5）分子膜支撑的金纳米粒子二维阵列具有纳米阵列电极行为，控制纳米粒子的组装调节了电极界面的异相电子转移动力学。（6）为了解决分子纳米表面修饰的聚集问题，我们发展了固定化纳米表面修饰的方法。该方法适用于分子单层、双层和多层分子自组装系统，并且可以直接进行光学和电化学表征。在纳米表面受限的分子自组装系统表现出了一些有趣的电化学特性。

纳米结构的构建与表征

在纳米尺寸上按照人们意愿排列物质分子、原子以及进行材料和分子的剪裁具有重 要的研究意义。本论文利用扫描探针加工技术构建种类、形状、尺寸等可控的纳米结构，并且结合表面增强拉曼光谱，对其进行了表征。同时，发展了一种合成可控形貌半导纳米结构的溶液方法，观察了在溶剂挥发作用下纳米粒子在固一液界面的白组装，这种白组装现象有望实现自然自聚集纳米器件的合成。并且制备了一种高效拉曼活性基底，稳定性和重复性好。1．探针针尖性能对扫描探针刻蚀（SPL）的影响采用四种不同类型的针尖：标准Si3N4针尖、敲击模式刻蚀Si针尖、俄罗斯针尖（末覆涂层的Si针尖）、导电针尖进行扫描探针刻蚀实验。发现针尖性能是刻蚀过程中一个重要的因素。具有较小弹性常数的针尖不易在基底进行图案刻划和粒子的操纵。并且，给出了才目应的机理。2．利用“纳米笔”加工技术（DPN）直接构建纳米结构 罗丹明6G（R6G）是一种重要的激光染料和生物染料。利用“纳米笔”加工技术在新解 离的云母表面获得了R6G分子排列。R6G分子通过静电作用结合在云母表面，并且形 成稳定的R6G纳米结构。通过控制针尖不同的运动方向，在云母上构建了不同形状的R6G纳米结构。同时讨论了针尖运行速度和接触时间对DPN的影响。结合表面增强拉曼散射效应，对这些构建的纳米结构进行了定性验证。聚-L-赖氨酸是一种常用的表面修饰试剂，它可以增强生物分子或细胞与表面间的吸附力。利用OPN技术成功的在云母表面获得了聚-L-赖氨酸纳米结构。通过控制针尖不同的运动方向，在表面构建了不同形状包括方块、线条、点、十字花等纳米图案。这种局 部或特定区域的修饰表面在生物化学传感器或微、纳米排列的实现上具有重要的潜在应用价值。牛血．清白蛋白和小牛胸腺组蛋白都是非常重要的蛋白质分子。利用DPN技术将这些蛋自质分子成功的沉积在云母表面。同时考察了针尖一基底接触时间及针尖运行速度对OPN 的影响。这种蛋白质纳米结构的构建为生物纳米器件的最终实现提供了一条简单而有效的途径。3．ZnO纳米结构可控合成及其在固一液界面的自组装使用一种简单而温和的方法直接在溶液中合成了不同ZnO纳米结构。通过调节水一甲醇比率，分别获得zno纳米线、纳米棒和纳米粒子。获得的这些ZnO纳米结构用AFM、XPS及荧光光谱加以表征。讨论了水一甲醇比率对合成ZnO纳米结构不同形貌的影响，给出了可能的机理。溶剂挥发作用卜，zno纳米粒子在云母和玻璃表面进行白组装。不同条件卜，获得不同形状的自组装排列图案。结合现有理论，给出了合理解释。这种方法可以引导纳米粒子的排列，有望实现白然自聚集纳米器件的合成。4．表面增强拉曼活性基底制备和表征使用CTAB，利用一种简单的方法制备了SERS活性基底，并且呈现很好的拉曼响应。对于R6G的检测浓度可以达到1*10-14M，且稳定性和重复性好。结合重定位技术，获得了银纳米晶、簇和膜的AFM图像，而且获得了单分子R6G在同一聚集位置上的SERS光谱。讨论了增强因子的影响因素，并且给出了合理的机理。

电化学SPR研究及形貌可控的纳米结构合成

围绕论文题目“电化学SPR研究及形貌可控的纳米结构合成”，我们将SPR传感膜同时用作电化学研究的界面，开展了相关的EC-SPR研究工作。同时，在一些可控纳米结构的合成与表征方面进行了创新研究。 本论文研究工作的主要内容和创新点表现在以下几个方面：1．生物分子模板生长法为构建具有特定功能的新颖材料提供了新的途径。报道了一种基于固定的DNA为模板通过电化学途径合成DNA-聚苯胺复合物的方法。在这种条件下，目标生物分子能保持其天然结构和生物活性，能用于构建功能多样性的导电聚合物结构。2．首次用溶液中溶解氧现场原位还原产生的活性氧中间体作氧化剂，在蒸镀的金膜电极上阴极极化合成聚苯胺（PANI）。聚苯胺膜的厚度可很容易地在分子水平的尺度上控制，其表面形貌对金膜表面层原子的结晶取向非常敏感。在多晶金电极上可得到岛型的纳米结构，而在单晶Au（111）电极上则聚合得到超薄膜。3．在金电极表面电化学聚合形成的导电聚合物聚吡咯（PPy）膜被用作双层磷脂 膜（BLMs）的新的支撑体。PPy膜支撑的双层脂膜的形成依赖于所用脂分子的化学结构，在一定程度上PPy膜支撑的双层脂膜类似于传统的双层脂膜结构，在脂膜结构的内外两侧保持着水介质环境。PPy膜支撑的双层磷脂膜可很方便地用于仿生膜研究。4．采用光刻法构建SPR阵列传感器的金膜点阵列，拟将来用于SPR成像分析。把正型光刻胶旋涂于SPR金片表面，紫外光通过自制掩模曝光后，用碱液显 影。然后采用选择性化学刻蚀暴露出的金膜，最后用剥离液去掉未曝光的光 胶层，从而构建所需的金膜点阵列，点的大小和间距可方便地由掩模来控制。用壳聚糖为例进行了金膜点阵列的表面修饰与组装。点阵列间的玻璃表面能 抑制亲水性和疏水性分子的吸附，这在SPR成像分析及高通量筛选方面将非常有用。5．在生物学上，生物大分子或有机体通常能调节及控制生物／无机杂化材料和晶 体的形貌及组装，这个过程被称为生物矿化。我们报导了基于生物小分子，L一氨基酸的金纳米结构的生物合成。在没有表面活性剂及硬模板存在下，天冬氨酸能直接还原氯金酸生成大量的厚度小于30nm的金纳米盘，该纳米盘为单晶结构，主要晶面为｛111｝，特征形貌为平均边长为590nm的对称六角形以及平均边长为840nm的去顶角三角形纳米晶体。6．苯胺及其衍生物作为模型化合物被用于有意图地构建金属纳米材料。苯胺还原氯金酸生成金核直径38nm壳gnm的核／壳结构的球形纳米粒子，3-氨基苯甲酸（3-ABA）调制生成厚度为20nm边长为105nm的形状规则的金纳米片，4一氨基苯甲酸（4-ABA）指导生成直径为18nm长度为微米级的纳米线结构，2一氨基苯磺酸（2-ABS）能调节生成直径为13．7nln长度可达几十微米的“之”字形的金纳米线，而1-（4-氨基苯基）乙二胺-N，N，N'，N'-四乙酸（4-ABEDTA）能还原氯金酸并相应控制生成结构完好由平均直径为19nm的金球形纳米粒子连接的线结构并进一步组织成纳米分形网络结构，表明苯胺环上取代基的种类和位置对金属纳米结构形貌的调节有直接影响。

Asymmetric stark shifts of exciton in InAs/GaAs pyramidal quantum dots

Within the framework of the single-band effective-mass envelope-function theory, the effect of electric field on the electronic structures of pyramidal quantum dot is investigated. Taking the Coulomb interaction between the heavy holes and electron into account, the quantum confined Stark shift of the exciton as functions of the strength and direction of applied electric field and the size of the quantum dot are obtained. An interesting asymmetry of Stark shifts around the zero field is found. (C) 1997 Elsevier Science Ltd.

Electronic structures of T-shaped quantum wires

In this paper, we propose the periodic boundary condition which can be applied to a variety of semiconductor nanostructures to overcome che difficulty of solving Schrodinger equation under the natural boundary condition. When the barrier width is large enough. the average of the maximum and minimum of energy band under the periodic boundary condition is very close to the energy level obtained under the natural boundary condition. As an example, we take the GaAs/Ga1-xAlxAs system, If the width of the Ga1-xAlxAs barrier is 200 Angstrom, the average of the maximum and minimum of energy band of the GaAs/Ga1-xAlxAs superlattices is very close to the energy level of the GaAs/Ga1-xAlxAs quantum wells (QWs). We give the electronic structure effective mass calculation of T-shaped quantum wires (T-QWRs) under the periodic boundary condition, The lateral confinement energies E1D-2D of electrons and holes, the energy difference between T-QWRs and QWs, are precisely determined.

Absorption and Raman spectra of Se-8-ring clusters in zeolite 5A

Samples with different weight ratio of Se to zeolite 5A (Se composition) have been prepared by loading Se into the cages of zeolite 5A and the measurements of the absorption and Raman spectra have been carried out for the prepared samples. The measured absorption edges of the samples close and blue shifted to the value for monoclinic Se containing Se-8-ring, suggesting the formation of Se-8-ring clusters dagger in the cages. The continuous and broadening features of the absorption spectra are interpreted by the strong electron-phonon coupling in Se-8-ring clusters. The sample with high Se composition has a red shift of the absorption band edge relative to the samples with less Se composition. It is tentatively attributed to the reason that with different Se composition, single Se-8-ring clusters and double Se-8-ring clusters are formed in the cages of zeolite 5A. A single broad band at about 262 cm(-1) is observed in the Raman spectra, that gives the further support of the formation of Se-8-ring clusters. Copyright (C) 1996 Elsevier Science Ltd

HIGH-PRESSURE STUDY OF GAMMA-X MIXING IN INAS/GAAS QUANTUM DOTS

We have measured low-temperature photoluminescence spectra of InAs quantum dots embedded in a GaAs crystalline matrix under hydrostatic pressures up to 7 GPa. Below 4.2 GPa the spectra are dominated by the Gamma-like electron-heavy hole (HH) exciton transition in the InAs dots. Above 4.2 GPa the spectra show two X-related luminescence bands which are attributed to the indirect type-I transition between X(Xy) and HH states of the dots and the type-II transition from X states in GaAs to InAs HH states, respectively. In the Gamma-X crossover regime we find evidence for a pronounced mixing interaction between InAs Gamma-like and GaAs X-like states. The corresponding interaction potential is estimated to be 9 meV.

Growth and photoluminescence of InAlGaN films

Two quaternary InAlGaN films were grown by metal-organic chemical-vapor deposition (MOCVD) on sapphire (0001) substrates with and without high-temperature GaN interlayer, respectively. The structural and optical properties of the quaternary films were investigated by high-resolution X-ray diffraction (HRXRD), high-resolution electron microscopy (HREM), temperature-dependent photoluminescence (PL) spectroscopy and time-resolved photoluminescence (TRPL) spectroscopy. According to the HRXRD and PL results, it is demonstrated that two samples have the same crystal quality. The TRPL signals of both samples were fitted well as a stretched exponential decay from 14 K to 250 K, indicating significant disorder in the materials, which is attributed to recombination of excitons localized in disorder quantum nanostructures such as quantum dots or quantum disks originating from indium (In) clusters or In composition fluctuation. The cross-section HREM measurement further proves that there exist disorder quantum nanostructures in the quaternary. By investigating the temperature dependence of the dispersive exponent beta, it is shown that the stretched exponential decays of the two samples originate from different mechanisms. (C) 2003 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Influence of In0.2Ga0.8As strain-reducing layer on the active region of quantum dot superluminescent diodes

We have investigated the optical properties of asymmetric multiple layer stacked self-assembled InAs quantum dot with different interlayer. We found that asymmetric multiple stacked QD samples with In0.2Ga0.8As + GaAs interlayer can afford a 180nm flat spectral width with strong PL intensity compared to other samples at room temperature. We think this result is due to the introduction of In0.2Ga0.8As strain-reducing layer. Additionally, for the broad spectral width and the strong PL intensity, this structure can be a promising candidate for quantum-dot superluminescent diodes.