文献综述
- 钙钛矿量子点
在实际的超辐射过程中,特别是大样品的情况,超荧光产生将伴有许多其它复杂过程,如已发出的光在粒子数反转介质中的传播、衍射、吸收和产生受激辐射等等，这些复杂的情况使得超辐射只能在适当的条件下才会实现【9】。除了对发光材料的严格要求（例如，高振子强度，小的非均匀线性加宽，小激子移位）之外，发射源的发射能量也要相等、对光场具有高耦合强度以及较长的相干时间，这就使得符合要求的实验条件十分难得。
量子点作为目前常见的光电功能材料被予以考虑。它是一种重要的低维半导体材料，其三个维度上的尺寸都不大于其对应的半导体材料的激子玻尔半径的两倍。常见的有硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、砷化铟量子点等。通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光压，它们便会发出特定频率的光，而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化。
由于超荧光的产生需要原子或分子和共同的辐射场之间的相互作用，因此可以不考虑单个颗粒作为独立的辐射源，这也就出现了一个问题，量子点系统是否也可能表现出协同辐射的特征，或者说是耦合的量子点系统。量子点通常被视为独立的量子力学系统。这是基于构成量子点的密度（通常外延尺寸le;1011cm-2）与诸如电子，空穴或激子等粒子的波函数尺寸之间的比较。为了使这些结构在未来的信息处理设备中得到使用，在尝试耦合至少两个以上的量子点上作出了很多努力。到目前为止，已经成功耦合的量子点之间的距离通常只有几纳米【10】-【14】。而能够相互作用的辐射的范围本质上就是发射辐射波长的量级。因此，量子点之间的辐射耦合可用量子计算方案【15】-【17】，特别是作为自发集体的激光控制辐射来预测是完全可行的【18】。
目前，由Maksym Kovalenko领导下的研究小组发现，胶体量子点可以很好地满足这一技术条件的所有要求，其中以由卤化铅钙钛矿【19】-【22】制成的最新一代量子点最为引人注目。胶体半导体纳米晶体（NCs，通常为2minus;20nm大小），也称为纳米晶体量子点（QDs），作为未来的光电材料得到了广泛的研究。这些量子点材料具有非常有利的量子尺寸效应，相对于对应的单个量子点它们的光学性质可以被有效地增强，而且材料具有良好的表面化学性质和“胶体”状态，使得它们可以分散到各种溶剂和基质中，这让制备这种材料更加方便，并且最终可以应用于各种设备之中。
- 钙钛矿超晶格
2.1 超晶格的概念
量子点之间的耦合可以通过形成超晶格来实现。所谓超晶格，指的是两种（或更多种）不同组元以几个纳米到几十个纳米的薄层交替生长并保持严格周期性的多层膜。它还可以指较低维度的结构，例如量子点阵列或量子线阵列。而半导体超晶格具有很多材料不具备的特性和广阔的应用前景，深受人们的重视。30多年来，在超晶格物理、材料制备、特性检测与分析及器件制作方面的应用都发展地十分迅速，取得了惊人的成果，成为当今半导体科学最为活跃的部分。
铯铅卤化物钙钛矿(CsPbX 3，X=Cl，Br)胶体纳米晶在实验中表现出了一定的量子限制效应,并从明亮的三重态中【19】,【20】，【23】产生了窄带发射和异常大的振子强度。但是产生于胶体纳米晶体中的超荧光光（实际上适用于光电子学【24】，【25】的明亮光子源）会被不均匀的辐射谱线展宽、低的振子强度和快速的激子移相所阻碍。为了增强量子点之间的耦合作用，可以采用溶剂热法制备钙钛矿胶体纳米晶，再通过溶剂蒸发使胶体纳米晶自组织【26】-【29】成一种结构一致、长程有序、密集排列的三维纳米晶阵列，即超晶格。它表现出了超荧光的关键特征，包括超过20倍加速辐射衰减的动态红移发射，超过4倍的一阶相干时间延长，光子聚束，以及在高激发密度下具有Burnham-Chiao振荡【30】，【31】行为的延迟发射脉冲。这为多光子纠缠态的来源提供了基础。
在自组织过程中，形成立方形的单个超晶格域（即超晶体），每个超晶体由多达数百万个纳米晶组成。光学显微镜显示横向尺寸高达5mu;m的超晶格，随机分布在5 mmtimes;7 mm样品上的均匀薄膜中。透射电子显微镜证实，高度有序的超晶格由分离度良好的单个纳米晶组成。下图分别为单个CsPbBr3 纳米晶的高分辨率图像（使用高角度环形暗场扫描透射电子显微镜，HAADF-STEM获得）以及光学显微镜下的纳米晶图像。
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