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无毒性金属小尺寸InP基核/合金壳/壳量子点的超快动力学与超高灵敏单粒子间歇性：激发波长依赖性对PLQY变化的影响

DOI：10.1021/acs.jpcc.9b09947 期刊：The Journal of Physical Chemistry C 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 观察到无毒性小尺寸InP基核合金壳量子点的光致发光激发曲线（尤其在450纳米以下短波长范围）与吸收曲线存在显著偏差，这暗示了有趣的激子动力学行为。研究发现光致发光量子产率（PLQY）与激发波长相关。通过飞秒超快泵浦-探测技术监测漂白动力学表明：上升时间随泵浦激发波长减小而延长，从550纳米激发的100飞秒增至430纳米泵浦/激发的220飞秒。因此低波长激发时激子冷却耗时更长，导致激子更易被俘获。激子弛豫后在带边（~0.1（430纳米激发）至~0.2（550纳米激发））处观测到归一化漂白信号强度约两倍增强。相比低波长激发，近带边泵浦/激发时辐射复合概率更高，从而提升PLQY。热激子俘获动力学发生在约750飞秒时间尺度。超灵敏单粒子测量显示ON/OFF事件的幂律指数幅值相近且不受激发波长（405-568纳米）影响，最长可观测到100秒ON事件，使该InP基无毒量子点特别适用于单粒子追踪等应用。值得注意的是，ON事件截断时间从6秒延长至16秒，OFF事件截断时间从11秒缩短至5.5秒，导致405-568纳米激发范围内激子解俘获速率/俘获速率从0.5增至近3。因此随着俘获抑制和解俘获增强，PLQY得以提升。相较于InP基CAS量子点，CdSe基CAS量子点在高于带边激发能量时PLQY相对下降幅度更为显著。
作者： Chayan K. De，Saptarshi Mandal，Debjit Roy，Swarnali Ghosh，Arindam Konar，Prasun K. Mandal
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究小尺寸无毒金属InP基核/合金壳/壳量子点中激发波长依赖性对PLQY变化的影响。

研究成果

研究表明，基于磷化铟的量子点中光致发光量子产率（PLQY）与激发波长相关——由于激子俘获减少和辐射复合增强，近带边激发时观测到更高的PLQY。单粒子测量显示，随着激发波长增加，"开"事件截断时间延长而"关"事件截断时间缩短，表明激子俘获被抑制而脱俘获速率提升。该发现建立了单粒子行为与集合体特性之间的关联。

研究不足

该研究仅限于小尺寸的磷化铟基量子点，未探讨更大尺寸或不同材料的影响。单粒子实验是在空气环境中进行的，与惰性条件相比可能会影响结果。

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