摘要 - 使用BRUS方程研究了限制方程中PBSE,PBS和PBTE半导体的光学性质。结果表明QD表现出尺寸依赖性的光学行为,因此,由于量子限制,QDS表现出可调的带隙和发射波长。随着QD尺寸的减小,所有三种材料的吸收边缘和发射峰均为蓝色。发现PBSE QD即使在较大尺寸的情况下也会显示出明显的量子限制。由于其相对较大的激子BOHR半径(〜46 nm),随着尺寸从10 nm降低到2 nm,频带gap从0.27 eV增加到1 eV,将吸收和排放转移到近红外(NIR)中,导致应用于NIR PhotodeTectors,太阳能电池,太阳能电池,太阳能电池,杂音,并将其应用于。此外,与PBSE相比,PBS QDS在较小的激子BOHR半径(〜20 nm)上显示出较小的量子限制效应。随着尺寸从10 nm降低到2 nm,带隙从0.41 eV增加到1.5 eV,将吸收和发射从NIR转移到可见范围。这是在太阳能电池中使用的,NIR光电探测器和LED可见。此外,PBTE QD还显示出明显的量子限制效应,因为它们相对较大的激子BOHR半径(〜46 nm)。随着尺寸从10 nm降低到2 nm,带隙从0.32 eV增加到约1 eV,将吸收和发射转移到NIR和中红外(miR)区域,使其成为红外探测器,热电和miR应用的出色材料。在研究的半导体材料中,PBS QD通常显示出带隙的最大增加,尺寸降低,使其适合需要更大的带隙可调性的应用,其次是PBSE和PBTE。这些不同的光学特性是由于其独特的电子特性和激子BOHR半径所致。
不降低发射光子的性质,并且可以独立用于同一芯片上的单个NW-QD,到目前为止仍然是一个挑战。解决此问题对于将光子与需要MHz相连的量子系统与Sub-GHz精确的量子系统(例如原子集合)在量子网络中充当记忆的量子系统至关重要。在这里,我们演示了一种可逆的调整方法,可以将NW-QD的发射频率通过sub-GHz精度调整为300 GHz以上。我们通过气体凝结实现这一目标,然后通过局部激光消融将其部分逆转。此过程可很好地调节用于量子点的应力,从而调整其发射频率。我们通过调整跨原子共振的发射单光子的频率来验证该方法的精度和稳定性,以探测其吸收和分散体。我们观察到在D 1-Line共振下,在热纤维蒸气中,NW-QD的单光子吸收多达80%,并且与D 1-LINE基态的超精细转变相关的组速度下降75倍。我们观察到NW-QD发射的二阶自相关函数,寿命或线宽的效果没有明显的效果,最多可以调音300 GHz,并且在调音高达100 GHz时,我们看到对NW-QD的细胞结构分裂的影响最小。
摘要:由有机半导体和无机量子点 (QD) 组成的混合物适用于许多光电应用和设备。然而,有机 QD 混合物中的各个组分在薄膜加工过程中很容易聚集和相分离,从而损害其结构和电子特性。在这里,我们展示了一种 QD 表面工程方法,该方法使用与有机半导体主体材料相匹配的电子活性、高溶解度半导体配体来实现分散良好的无机 - 有机混合薄膜,其特征是通过 X 射线和中子散射以及电子显微镜来表征的。这种方法保留了有机相和 QD 相的电子特性,并在它们之间创建了优化的界面。我们在两个新兴应用中对此进行了举例说明,即基于单线态裂变的光子倍增 (SF-PM) 和基于三线态 - 三线态湮没的光子上转换 (TTA-UC)。稳态和时间分辨光谱表明,三线态激子可以以接近 1 的速度高效地跨有机 - 无机界面传输,而有机薄膜在有机相中保持高效的 SF(产率为 190%)。通过改变有机和无机成分之间的相对能量,在 790 nm NIR 激发下观察到黄色上转换发射。总体而言,我们提供了一种高度通用的方法来克服有机半导体与 QD 混合的长期挑战,这对许多光学和光电应用都具有重要意义。■ 简介
摘要:由有机半导体和无机量子点 (QD) 组成的混合物适用于许多光电应用和设备。然而,有机 QD 混合物中的各个组分在薄膜加工过程中很容易聚集和相分离,从而损害其结构和电子特性。在这里,我们展示了一种 QD 表面工程方法,该方法使用与有机半导体主体材料相匹配的电子活性、高溶解度半导体配体来实现分散良好的无机 - 有机混合薄膜,其特征是通过 X 射线和中子散射以及电子显微镜来表征的。这种方法保留了有机相和 QD 相的电子特性,并在它们之间创建了优化的界面。我们在两个新兴应用中对此进行了举例说明,即基于单线态裂变的光子倍增 (SF-PM) 和基于三线态 - 三线态湮没的光子上转换 (TTA-UC)。稳态和时间分辨光谱表明,三线态激子可以以接近 1 的速度高效地跨有机 - 无机界面传输,而有机薄膜在有机相中保持高效的 SF(产率为 190%)。通过改变有机和无机成分之间的相对能量,在 790 nm NIR 激发下观察到黄色上转换发射。总体而言,我们提供了一种高度通用的方法来克服有机半导体与 QD 混合的长期挑战,这对许多光学和光电应用都具有重要意义。■ 简介
同质 FRET 过程依赖于供体发射和受体吸收之间的光谱重叠。只有当 QD 彼此足够接近时,才会发生这种情况。这就是我们添加 APTES 将它们聚集成簇的原因。因此,从小波长到大波长的相关能量转移导致 QD 群体的发射带红移。从现象学上讲,这种红移类似于我们在胶体悬浮液中增加 QD 浓度时观察到的红移。在这种情况下,QD 不会聚集且不会相互耦合,因此它们无法实现同质 FRET。然而,鉴于它们的高浓度,内滤波效应 (IFE) 开始发挥作用。每个 QD 仍然发光,但会显著吸收其他 QD 的光。这是一种纯粹的集体自吸收现象,在整个 QD 群体的规模上,依赖于吸收和发射之间的光谱重叠 [3]。给定等式。 (S13),同源 FRET 可以正式描述为一种统计现象,涉及整个 QD 群体的吸收 A (λ) 和发射光谱 I 0 (λ) 之间的有效重叠,方式与 IFE 类似,只要 ∆ S ≳ δλ ,即 A (λ) ≈ I 0 (λ + ∆ S) 在重叠的光谱范围内(见图 S2)。出于这些原因,我们在此建议,首先,计算由于内滤波效应(IFE)引起的红移,其次,将结果推断到形式上类似的同源 FRET 情况。
摘要:对紫外线(〜3.2 eV)和高光生成电荷重组率的独家反应性是纯TIO 2的两个主要缺点。我们结合了N掺杂的石墨烯量子点(N-GQD),形态调节和异质结构约束策略,以合成N-GQD /N-GQD /N掺杂TIO 2 /poped tio tiO tiO tiO popered poped poped poped poped tio g-c 3 n 4纳米管(PCN)纳米管(PCN)综合摄影剂(以g-tpcn表示)。最佳样品(用0.1WT%N-GQD掺杂的G-TPCN(表示为0.1%G-TPCN)表现出显着增强的光吸收,这归因于元素掺杂(P和N),元素掺杂(P和N)的变化,改善了The The The The The The The The The The UpConsConsion效应。此外,内部电荷分离和转移能力的0.1%G-TPCN被显着增强,其载体浓度分别为3.7、2.3和1.9倍N-TIO 2,PCN和N-TIO 2 /PCN(TPCN-1)的载体浓度。这种现象归因于N-TIO 2和PCN之间的Z-Scheme杂结,N-GQD的exclent电子传导能力以及由多孔纳米管结构引起的短传递距离。与N-TIO 2,PCN和TPCN-1相比,在可见光下的H 2生产活性分别增强了12.4、2.3和1.4次,以及其环丙沙星(CIP)降解率分别增加了7.9、5.7和2.9次。优化的表现受益于出色的光自我复杂性和提高的载体分离和迁移效率。最后,提出了CIP的0.1%G-TPCN和五个可能的降解途径的光载体机制。这项研究阐明了多重修饰策略的机制,以协同改善0.1%G-TPCN的光催化性能,并为合理设计新型的光催化剂提供了一种潜在的策略,以进行环境修复和太阳能转换。
1. 简介....................................................................................................................................................................................................................................................................................1 2. 量子点和量子线中应变场计算的回顾....................................................................................................................................................................................................................3 2.1. 简单说明性示例....................................................................................................................................................................................................................................4 2.2. 形状的影响....................................................................................................................................................................................................................4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3. 总结和未决问题 . ...
摘要 半导体量子点 (QDs) 作为高性能材料,在当代工业中发挥着重要作用,这主要是因为它们具有高光致发光量子产率、宽吸收特性和尺寸相关的光发射。使用 QDs 作为微光学应用的构建块来构建定义明确的微/纳米结构至关重要。然而,制造具有设计功能结构的稳定 QDs 一直是一个挑战。在这里,我们提出了一种在具有特定保护性能的混合介质中对所需 QDs 进行三维直接光刻的策略。丙烯酸酯功能化的混合前体通过超快激光诱导多光子吸收实现局部交联,实现超越衍射极限的亚 100 纳米分辨率。印刷的微/纳米结构具有高达 600 ◦ C 的热稳定性,可以转化为体积收缩的无机结构。由于 QDs 封装在密集的硅氧分子网络中,功能结构表现出良好的抗紫外线照射、腐蚀性溶液和高温稳定性。基于混合三维纳米光刻技术,可制备双色多层微/纳米结构,用于三维数据存储和光学信息加密。本研究为制备所需的量子点微/纳米结构提供了一种有效的策略,支持开发稳定的功能器件应用。
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量子纳米结构的开发对于在长波长红外(LWIR)窗口中的光电探测器技术的发展至关重要,尤其是成功实施量子点(QDS)具有可能导致该领域的世代相传的潜力[1]。尽管有承诺,但与最先进的技术相比,基于QD的光电探测器的性能仍然缺乏。我们提出了一种创新的解决方案,可以通过利用量子点局部状态到连续体中的谐振状态的吸收来超过当前的基于QD的检测器,即半导体导带中的状态具有增强的量子点区域的概率密度[2]。这种方法利用了此类状态的独特特性,可以大大增强载体提取,从而克服了基于量子点的红外探测器的最关键缺点之一。