埋嵌型Ge纳米颗粒在氧化生长中形成核壳Ge/Ge O2结构纳米颗粒,这过程中必然伴随着应变的产生。应变能调控纳米颗粒的微观结构、形貌,和Ge-GeO2界面的缺陷,从而改变纳米颗粒的光学性能本文系统的探索了氧化埋嵌型半导体纳米颗粒形成埋嵌型核壳结构纳米颗粒的机理。具体的研究工作如下:1、以埋嵌型Ge/GeO2核壳结构纳米颗粒为对象,研究了核壳结构纳米颗粒形貌与界面应变之间的相互依赖关系。研究工作发现,Ge/Ge O2核壳结构纳米颗粒的核心与壳层界面处的应变场分布强烈地依赖于纳米颗粒的形貌。通过调节GeO2壳层的厚度可以很容易的实现Ge核心从受到拉伸应变到受到压缩应变的转换。进一步的研究工作还发现作用在GeO2氧化物壳层的应变梯度可以诱导裂缝状GeO2氧化物壳层的形成。人们可以通过调整核壳结构纳米颗粒的形貌来设计纳米颗粒的应变,也可以利用应变来调控核壳结构纳米颗粒的形貌演变,从而进一步设计核壳结构纳米颗粒的物理和化学性能。2、利用表面氧化法制备了具有裂缝状壳层结构的Ge/Ge O2核壳结构纳米颗粒并系统的研究了其非线性光学特性。研究工作发现具有裂缝状壳层结构的Ge/GeO2核壳结构纳米颗粒的双光子吸收过程是一个瞬时非线性过程。由于裂缝状GeO2壳层结构抑制了应变释缓表面缺陷态在Ge核和GeO2壳层界面处的形成,相比于单纯的Ge纳米颗粒,Ge/GeO2核壳结构纳米颗粒的双光子吸收提高了约2倍。研究工作证明应变效应在调节核壳结构纳米颗粒的微观结构、形貌以及光学性能具有潜在的应用价值。