Оптические и люминесцентные свойства наноструктур с квантовыми точками InP/ZnS.

Аннотация

Научный доклад посвящен исследованию фундаментальных оптических свойств и параметров экситон-фононного взаимодействия в коллоидных квантовых точках (КТ) ядро/оболочка InP/ZnS различных размеров, а также созданию на их основе композиционных люминофоров с настраиваемой цветностью. В спектрах оптического поглощения наблюдается первая экситонная полоса InP, а также оптические переходы, которые могут быть отнесены к оболочке ZnS. Определены эффективные энергии фононов, ответственных за температурное смещение оптических полос. Обнаружено, что полуширина первой экситонной полосы поглощения фосфида индия не изменяется в диапазоне от 6.5 K до комнатной температуры. Предложена модель, позволяющая количественно описать ее температурное поведение в ансамблях КТ InP/ZnS. На основании модели показано, что наблюдаемый эффект обусловлен широким распределением нанокристаллов по размеру. Установлено, что спектры фотолюминесценции КТ формируются как экситонными, так и дефект-связанными переходами и характеризуются неоднородным уширением. Обнаружено, что процессы температурного тушения люминесценции хорошо описываются в предположении двух каналов безызлучательной релаксации. Энергии активации для экситонной полосы, а также температурная зависимость ее стоксова сдвига свидетельствуют о проявлении тонкой структуры экситонной эмиссии. Путем осаждения нанокристаллов InP/ZnS в анодированный оксид алюминия получены структуры, позволяющие настраивать цветность излучения посредством варьирования размера нанокристаллов и создавать источники белого света. Результаты исследований изложены в 20 научных работах, включая 7 статей в рецензируемых научных журналах, индексируемых в Scopus и Web of Science.
Ключевые слова: полупроводниковые нанокристаллы, коллоидные квантовые точки, ядро/оболочка, InP/ZnS, оптическое поглощение, фотолюминесценция, температурные зависимости, экситон-фононное взаимодействие, уширение спектральных полос, наноструктурированный оксид алюминия, композиционный люминофор, настраиваемая цветность излучения