УДК: 535.373.3

Природа спектров фотостимуляции вспышки люминесценции в квантовых точках CdS

Овчинников О.В., Смирнов М.С., Латышев А.Н., Перепелица А.С., Королев Н.В., Шатских Т.С., Стародубцев С.Е.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Овчинников О.В., Смирнов М.С., Латышев А.Н., Перепелица А.С., Королев Н.В., Шатских Т.С., Стародубцев С.Е. Природа спектров фотостимуляции вспышки люминесценции в квантовых точках CdS // Оптический журнал. 2013. Т. 80. № 7. С. 13–20.

Ovchinnikov O.V., Smirnov M.S., Latyshev A.N., Perepelitsa A.S., Korolev N.V., Shatskikh T.S., Starodubtsev S.E. The nature of the luminescence-flash photostimulation spectra in CdS quantum dots [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2013. V. 80. № 7. P. 13–20.

Ссылка на англоязычную версию:

O. V. Ovchinnikov, M. S. Smirnov, A. N. Latyshev, A. S. Perepelitsa, N. V. Korolev, T. S. Shatskih, and S. E. Starodubtcev, "The nature of the luminescence-flash photostimulation spectra in CdS quantum dots," Journal of Optical Technology. 80(7), 415-420 (2013). https://doi.org/10.1364/JOT.80.000415

Аннотация:

Обнаружен эффект фотостимулированной вспышки люминесценции в коллоидных квантовых точках CdS, синтезированных золь-гель методом. Исследованы спектры фотостимуляции в области энергий квантов от 0,6 до 2,0 эВ. Показано, что они обусловлены оптическими переходами с локализованных состояний, имеющих поверхностную природу, на квантово-размерные электронные состояния.

Ключевые слова:

коллоидные квантовые точки CdS, золь-гель метод, желатин, фотостимулированная вспышка люминесценции, локализованные состояния

Благодарность:

Работа поддержана грантом РФФИ (проект №11-02-00698-а), а также грантом ВГУ для молодых исследователей (МПСР-МГ/09-12).

Коды OCIS: 160.2540, 160.4236, 250.5230

Список источников:

1. Олейников В.А., Суханова А.В., Набиев И.Р. Флуоресцентные нанокристаллы в биологии и медицине // Российские нанотехнологии. 2007. Т. 2. С. 160-173.

2. A. Rakovich, D. Savateeva, T. Rakovich, J. F. Donegan, Y. P. Rakovich, V. Kelly, V. Lesnyak, and A. Eychmüller, “CdTe quantum dot/dye hybrid system as photosensitizer for photodynamic therapy,” Nanoscale Res. Lett. 5, 753 (2010).
3. N. P. Bhola, Y. Ghosh, S. Brovelli, R. Laocharoensuk, V. I. Klimov, J. A. Hollingsworth, and H. Htoon, “‘Giant’ CdSe/CdS core/shell nanocrystal quantum dots as efficient electroluminescent materials: strong influence of shell thickness on light-emitting diode performance,” Nano Lett. 12, 331 (2012).
4. K. R. Choudhury, F. So, and Z. Kafafi, “Colloidal semiconductor nanocrystal-enabled organic–inorganic hybrid light-emitting devices,” in Comprehensive Nanoscience and Technology, 2011, Chap. 4.07, pp. 183–214.
5. C. B. Murray, D. J. Norris, and M. G. Bawendi, “Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdE (E S; Se; Te) semiconductor nanocrystallites,” J. Am. Chem. Soc. 115, 8706 (1993).
6. A. V. Baranov, Yu. P. Rakovich, J. F. Donegan, T. S. Perova, R. A. Moore, D. V. Talapin, A. L. Rogach, Y. Masumoto, and I. Nabiev, “Effect of ZnS shell thickness on the phonon spectra in CdSe quantum dots,” Phys. Rev. B 68, 165306 (2003).
7. P. Reiss, M. Protiere, and L. Li, “Core/shell semiconductor nanocrystals,” Small 5, No. 2, 154 (2009).
8. O. Ye. Rayevska, G. Ya. Grodzyuk, V. M. Dzhagan, O. L. Stroyuk, S. Ya. Kuchmiy, V. F. Plyusnin, V. P. Grivin, and M. Ya. Valakh, “Synthesis and characterization of white-emitting CdS quantum dots stabilized with polyethylenimine,” J. Phys. Chem. 114, 22478 (2010).

9. Бондарь Н.В., Бродин М.С., Тельбиз Г.М. Вклад внутренних и поверхностных состояний носителей заряда в спектры излучения квантовых точек CdS // ФТП. 2006. Т. 40. № 8. С. 948-954.

10. Ефремов Н.А., Покутний С.И. Макроскопические локальные зарядовые состояния в ультрадисперсных средах // ФТТ. 1985. Т. 27. № 1. С. 48-56.

11. A. I. Ekimov and A. L. Efros, “Nonlinear optics of semiconductor-doped glasses,” Phys. Status Solidi B 150, 627 (1988).

12. Латышев А.Н., Овчинников О.В., Смирнов М.С., Стаселько Д.И., Новиков П.В., Минаков Д.А. Спектрально-контролируемая поатомная фотосборка кластеров серебра на поверхности ионно-ковалентных кристаллов // Опт. и спектр. 2010. Т. 109. № 5. С. 779-789.

13. N. V. Korolev, S. E. Starodubtcev, P. A. Meleshenko, and A. F. Klinskikh, “On the theory of exciton states polarizability in open spherical quantum dot,” in Proceedings of the International Conference on Nanomaterials: Applications and Properties, 2012, vol. 1, paper 01PCN35.

14. Овчинников О.В., Смирнов М.С., Шапиро Б.И., Латышев А.Н., Шатских Т.С., Бордюжа Е.Е., Солдатенко С.А. Спектральные свойства диспергированных в желатине квантовых точек CdS и их ассоциатов с молекулами красителей // Теорет. и эксперим. химия. 2012. Т. 48. № 1. С. 43-48.

15. Фок М.В. Введение в кинетику люминесценции кристаллофосфоров. М.: Наука, 1964. 283 с.

16. T. Torimoto, H. Kontani, Y. Shibutani, S. Kuwabata, T. Sakata, H. Mori, and H. Yoneyama, “Characterization of ultrasmall CdS nanoparticles prepared by the size-selective photoetching technique,” J. Phys. Chem. B 105, 6838 (2001).
17. T. Vossmeyer, T. L. Katsikas, M. Gienig, I. G. Popovic, K. Diesner, A. Chemseddine, A. Eychmüller, and H. Weller, “CdS nanoclusters: synthesis, characterization, size-dependent oscillator strength, temperature shift of the excitonic transition energy, and reversible absorbance shift,” J. Phys. Chem. 98, 7665 (1994).
18. P. E. Lippens and M. Lannoo, “Calculation of the band gap for small CdS and ZnS crystallites,” Phys. Rev. B 39, 10935 (1989).

19. Королев Н.В., Стародубцев С.Е., Бормонтов Е.Н., Клинских А.Ф. Особенности электронного спектра открытой сферической квантовой точки с дельта-потенциалом // Конденсированные среды и межфазные границы. 2011. Т. 13. № 1. С. 67-71.

20. A. I. Ekimov, I. A. Kudryavtsev, M. G. Ivanov, and A. L. Efros, “Spectra and decay kinetics of radiative recombination in CdS microcrystals,” J. Lumin. 46, 83 (1990).

21. Кревчик В.Д., Левашов А.В. Энергетический спектр и оптические свойства комплекса квантовая точка - примесный центр // ФТП. 2002. Т. 36. № 2. С. 216-220.

22. V. T. K. Lien, C. V. Ha, L. T. Ha, and N. N. Dat, “Optical properties of CdS and CdS/ZnS quantum dots synthesized by reverse micelle method,” J. Phys.: Conf. Ser. 187, No. 1, 012028 (2009).