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ZnO是一種重要的II-VI族半導(dǎo)體材料。它擁有高達(dá)60 meV的激子結(jié)合能，以及25 meV的熱激活能。ZnO納米線(xiàn)可以被用于制造導(dǎo)波管，納米激光器，光探測(cè)器以及發(fā)光二極管。在這些光學(xué)應(yīng)用中，激子與縱向光學(xué)聲子（LO）之間的耦合特性一直是研究者們討論的重點(diǎn)。這種耦合特性往往與晶格結(jié)構(gòu)以及應(yīng)力產(chǎn)生的缺陷有關(guān)。結(jié)合原位透射電子顯微鏡光學(xué)-光電測(cè)量系統(tǒng)（ZepTools Technology Co., Ltd.），研究者在TEM中原位測(cè)量施加了不同應(yīng)力ZnO納米線(xiàn)的陰極發(fā)光譜（CL），揭示了該材料結(jié)構(gòu)特性與這種耦合特性之間的聯(lián)系。相關(guān)研究成果發(fā)表在《APPLIED PHYSICS LETTERS》上。

圖1：(a) 原位透射電子顯微鏡光學(xué)-光電測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用原理圖；(b) 單根ZnO納米線(xiàn)的TEM圖像，電子束被聚焦在納米線(xiàn)的末端。(c) 圖解ZnO納米線(xiàn)的發(fā)光機(jī)制； (d) 典型的CL譜。

ZnO納米線(xiàn)被安置于原位TEM光學(xué)-光電測(cè)量樣品桿上，一個(gè)2 mm直徑的光纖通過(guò)一個(gè)可以三維操縱的納米操縱探針引到樣品處。納米操縱探針不僅可以輔助找準(zhǔn)測(cè)試位置，還可以用于選擇和操縱單根納米線(xiàn)。單色儀和CCD與光纖接口連接并用于接收信號(hào)。

圖2：改變電子束聚焦在納米線(xiàn)上的位置，可以得到不同的CL譜。

圖3：使用納米操縱探針給納米線(xiàn)施加不同的應(yīng)力，可以觀測(cè)到CL譜峰位的偏移。