半导体量点拥有数组吸引性能,包括高光光量增益(PLQY)、可处理性强和高度可调带差

量子点对光发二极管和半导体激光等光发器或光电区和太阳能电池同样服务光吸收器最理想光发特性还使它们成为生物医学荧光成像新类荧光探针替代传统有机小分子探针

键吸引量子点是量子封存对带间空白的超b控件散装半导体中原子数极大,高原子轨道相重叠产生近距离“分子式”连续轨迹组成值传导带然而,如果半导体缩到纳米尺度大小,则环境变化原子轨道重叠减少,值传带不再连续并代之以离散能量水平,更重要的是值传带和传导带间距离扩大,即量子封存纳米粒子小到受量子封存影响的波段间差被称为量子点并精确控制量子点大小

量子点传统上受铬化物支配,例如镉二叉化物和锌单状物最近,基于halide Perovskite半导体量点吸引越来越多的注意力Halide Perovskites已经得到了科学界的广泛关注,因为他们在光电电池中扮演低成本高效率吸收器的角色。可处理性、波段可调高PLQY并成功普罗夫斯基太阳能电池需要进一步研究提高普洛夫斯基量点特性,而描述这些材料特征的主要技术是光照光学和吸收光谱学应用中注意完全光物理特征由吸附光谱、光光光光谱生命周期和2千兆数点量子丰度组成,使用多功能FS5分光度计执行

材料方法

Peroviste量子点从PlasmaChemGmbH购买液分量点编译并稀释后实现波段边缘0.1OD消化,以防止光谱测量和PLQY测量期间重吸误差溶液装进10毫米长石英槽中并使用装有PMT-900检测器的FS5分光度计和TCSP终身电子学测量光光释放光谱和光光光衰变计算PLQY量点使用SC-30集成球模块测量

结果讨论

PQD-A和PQDB两点相片物理使用FS5分光度计调查FS5内含吸附检测器作为标准,使光照光谱和吸附光谱使用单件工具测量PQD-A吸收和排放光谱图3a显示散射以450纳米为中心并典型地狭小,FWHM仅为14纳米可以看到排放发生在量点波段边缘,因为排放峰值与记录波段边缘的吸附性锐下降同时并发PQD-B吸收和释放光谱讲类似故事,粒度点边缘514Nm以内PQD-B和PQD-A的吸收行为大相径庭PQDA中的吸附率急剧下降为零,半导体预期值为零反之,PQD-B吸收量在波段边缘不完全下降为零,反之,波段边缘后吸收量则出现长指数衰减逐步衰变被称为Urbach尾巴,并产生于波段边缘因缺陷和陷井而高能失序显示应用用它色度坐标描述排放比用峰值波长描述更有用FS5Fluoracle色度坐标两点计算于CIE 1931色空间并显示于图3c中

高PLQY在所有千兆数点应用中都至关重要量子点发射高PLQY会提高特定输入能量的释放亮度高PLQY将提高开路电压并提高功率转换效率精确测量新开发千兆数点并优化PLQY至关紧要最可靠的方法测量样本PLQY使用集成域PQD-A、PQDB和EFC溶剂散射和排放峰值因此使用SC-30集成sphere模块FS5测量

PLQY量点使用Fluoracle量子增益向导计算向导中定义所期望的散射和释放集成范围,Fluoracle集成参考光谱和样本谱并计算量值乘法,SSample和SRef分别是样本和参考分散峰综合强度,ESample是样本集成强度,ERef缩放综合强度缩放参比值表示微吸收参比值出现时球中散射光密度较高高散射强度引起比吸收样本出现时高本底释放信号Fluoracle包含自动缩放背景比试量和引用分布峰值,结果图4灰色显示缩放参考背景并推出更精确背景计算PLQYPQD-A发现穷PLQY为3.3%,PQD-B为优PLQY为56.0%PQD-B值56.0%突出显示这些新材料的允诺,最近PLQY值报告90%以上相似千兆数点,文献中报告该值与传统镉点相似4

最终光物理参数对 Peroviste量点特征化很重要,即光照生命周期,它提供量子点内再组合过程性质的信息PQD-A和PQDBPL衰变被发现高度复杂,无法适应与前几次报告一致的单时常量 4 复杂衰变行为很可能是由于量点内发生多重编程,如辐射重编通道和非辐射重编通道和点位分布略差生

PL衰变匹配四分指数衰变模型2)使用Fluoracle内部变换编程卷积安装计及振荡激光脉冲和检测器响应以提供更可靠的适配

匹配PQD-A和PQD-B结果显示于表1.指数适配的四个组件几乎肯定不匹配四种离散物理过程,但可代之以计算平均衰变生命周期NQD-A和PQD-B平均衰变使用Eq计算并发现PQD-A和PQD-B分别为16.1ns和19.1ns

结论

使用FS5分光度计对2 Peroviste量子点的光物理调查检测点吸收和排放光谱显示峰值波长450纳米和514纳米使用SC-30整合球模块计算PLQY,450nm发布点发现差PLQY仅3%,514nm发布点优异PLQY56%最后,用TCSP调查PL生命周期,显示平均寿命为16.1ns和19.1ns的复杂重编行为应用注释突出FS5分光度计在单压缩仪中提供量子点发射完全光物理特征的能力

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