从单层 $WS_{2}$ 到近红外发射 PbS-CdS 量子点的定向能量转移
应用物理
2020-07-06 v1 材料科学
摘要
二维（2D）过渡金属硫族化合物（TMDs）与无机半导体零维（0D）量子点（QDs）的异质结构提供了独特的电荷与能量转移路径，可构成新型光电器件的基础。迄今为止，大多数研究聚焦于从 QDs 到 TMDs 的电荷转移与能量转移，即从 0D 到 2D。此处，我们呈现从 2D 到 0D 材料的能量转移过程研究，具体探究从单层二硫化钨（）到近红外（NIR）发射的硫化铅-硫化镉（PbS-CdS）量子点的能量转移。 在可见光区的高吸收截面结合 PbS QD 体系潜在的高光致发光（PL）效率，使这一供体-受体系统颇具趣味：可有效将 WS2 用作天线、将 QD 用作可调谐发射体，在此情形下将发射能量下转换数百 meV。我们利用光致发光激发（PLE）与 PL 显微技术研究能量转移过程，表明 58% 的 QD PL 源于自 的能量转移。时间分辨光致发光（TRPL）显微研究表明，能量转移过程快于 中陷阱态的本征 PL 猝灭，从而实现高效能量转移。我们的结果确立，QDs 可用作可调谐且高 PL 效率的发射体以改性 TMDs 的发射特性。此类 TMD/QD 异质结构可应用于发光技术、人工光捕获系统，或用于在各种逻辑与计算应用中以光学方式读取 TMD 器件的状态。
引用
@article{arxiv.2007.01692,
title = {Directed Energy Transfer from Monolayer $WS_{2}$ to NIR Emitting PbS-CdS Quantum Dots},
author = {Arelo O. A Tanoh and Nicolas Gauriot and Géraud Delport and James Xiao and Raj Pandya and Joo Young Sung and Jesse Allardice and Zhaojun Li and Cyan A. Williams and Alan Baldwin and Samuel D. Stranks and Akshay Rao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.01692},
year = {2020}
}