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重掺杂PbS胶体量子点固态薄膜的尺寸与温度依赖性带内光学特性

DOI：10.1021/acsnano.0c02033 期刊：ACS Nano 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 通过掺杂实现胶体量子点（CQDs）带内跃迁的稳态激发，可利用低于带隙能量的电磁波谱。CQD带内光电子学有望开发出替代现有外延材料的低成本中长波红外光电探测器与发光器件。随着带内器件研究的兴起，亟需系统探究不同CQD材料中带内跃迁的基本特性以指导技术开发。本研究考察了重n型掺杂PbS量子点（QD）薄膜中带内跃迁的尺寸与温度依赖性：在5-8纳米研究范围内，带内能量从209毫电子伏特降至151毫电子伏特；测得重掺杂PbS QD薄膜的带内吸收系数约为2×10? cm?1，证实其强度与带间吸收相当；发现带内能量随温度升高呈负向变化（与带间跃迁的正向依赖相反），且该温度依赖性随尺寸减小而增强——在研究尺寸范围内从-29微电子伏特/开尔文增至-49微电子伏特/开尔文。
作者： I?igo Ramiro，Biswajit Kundu，Mariona Dalmases，Onur ?zdemir，María Pedrosa，Gerasimos Konstantatos
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究重n型掺杂PbS胶体量子点固态薄膜中带内跃迁的尺寸与温度依赖性。

研究成果

研究表明，重n型掺杂PbS量子点薄膜中的带内吸收与带间吸收强度相当，其吸收系数约为2×10? cm?1。带内能量呈现负温度依赖性，这与带间跃迁观察到的正温度依赖性相反。带内能量的温度依赖性随量子点尺寸减小而增强。这些发现对开发基于带内效应的光电器件至关重要。

研究不足

该研究仅限于特定尺寸范围（5-8纳米）内的硫化铅量子点（PbS CQDs），未探索此范围外其他材料或尺寸的带内跃迁。掺杂方法可能引入影响光学性质的外在因素。

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