硅量子点受激发光和传感技术的研究

项目名称： 硅量子点受激发光和传感技术的研究

项目编号： No.11404052

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张志红

作者单位： 电子科技大学

项目金额： 30万元

中文摘要： 不同尺寸硅量子点在激光辐照下会发出不同波长的荧光，且硅量子点的表面悬挂键与其它原子团、分子作用形成的局域态会导致荧光峰强度增加。相比II-VI族化合物和有机染料，硅量子点毒性低，发光光谱窄，发光效率高，光化学性能稳定。这些优良的光学性质为发展新型荧光探针提供了可能，并有望应用于生物样品微流检测。本项目将研究：1) 利用FTIR谱、EPR谱和微扰理论计算方法确定硅量子点表面化学键和局部结构，并通过开发硅量子点光纤气敏传感器在挥发性有机气体中的响应研究硅量子点的受激发光机制；2）研究基于硅量子点微环谐振腔传感器，探索传感机制。建立回音壁模式 (WGMs) 的仿真模型和数值计算方法，优化传感器的结构数据提高灵敏度，降低探测极限。本项目的研究和开发为研究硅量子点的发光机制提供理论基础，为研制对环境友好，低成本，高灵敏的光学微腔传感器及其在环境监测和生物样品微流检测等方面奠定坚实理论。

中文关键词： 密度泛函理论；硅团簇；电子结构；时域有限差；微环谐振腔

英文摘要： Different size silicon quantum dots emit different wavelength fluorescence exposed to laser, and when surface dangling bonds connect with other clusters and molecules, the intensity of photoluminescence will increase due to the forming of localized states

英文关键词： Density-functional-theory；Silicon cluster；Electronic structures；FDTD；microring resonator