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ZnSe量子点消光特性的表面与本征贡献

DOI:10.1007/s12274-020-2703-2 期刊:Nano Research 出版年份:2020 更新时间:2025-09-23 15:21:01
摘要: 本研究探讨了以硒表面(Se-ZnSe量子点)或锌表面(Zn-ZnSe量子点)封端的硫化锌(ZnSe)量子点的淬灭特性。除阴离子表面位点常见的光致发光猝灭现象外,研究发现Se-ZnSe量子点在紫外-可见吸收光谱中呈现出显著的硒表面态特征。与文献报道的大多数量子点类似,单分散Zn-ZnSe量子点显示出尖锐的吸收峰,其吸收边相对于体相带隙呈现蓝移且陡峭的特征。然而对于单分散Se-ZnSe量子点,所有吸收特征均被模糊化,并可识别出延伸至低于体相ZnSe带隙能量窗口的低能拖尾。随着尺寸增大,ZnSe量子点经历周期性生长使其表面从锌封端转变为硒封端,这证实了两类量子点之间特定的吸收特征具有可重复性。虽然单位Se-ZnSe量子点的消光系数始终大于同尺寸的Zn-ZnSe量子点,但两者均趋近于相同的体相极限。除晶格贡献外,Zn-ZnSe量子点的单纳米晶消光系数随尺寸呈现指数项变化,这与电子-空穴波函数重叠的量子限域增强效应相符。对于Se-ZnSe量子点,其单纳米晶消光系数还存在第三项特征——该分量与量子点尺寸平方成正比,符合表面态贡献特征。
作者: Shangxin Lin,Jiongzhao Li,Chaodan Pu,Hairui Lei,Meiyi Zhu,Haiyan Qin,Xiaogang Peng
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研究概述 实验方案 设备清单

研究以硒表面或锌表面终止的ZnSe量子点的猝灭特性,并理解表面态和本征电子态对这些特性的贡献。

研究表明,硒表面态在与ZnSe量子点基态相关的光学测量中呈现明显特征,包括模糊的吸收特征和超出体相带隙的低能拖尾。Zn-ZnSe与Se-ZnSe量子点的消光系数存在显著差异,其中Se-ZnSe量子点还存在随尺寸变化的附加抛物线项,表明其具有显著的表面贡献。

该研究仅限于硒化锌量子点,可能并不直接适用于其他半导体纳米晶体。表面电子态的确切性质尚未完全明确。

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