仅核、核壳与核冠 CdSe 纳米片中的激子：面内电子-空穴关联、空间限域与介电限域之间的相互作用

利用半解析模型，我们计算了限制在 CdSe 胶体纳米片(NPLs)中的中性激子的能量、有效玻尔半径和辐射寿命。激子性质主要由电子-空穴面内关联决定，在 NPLs 中，这种关联因准二维运动和与有机环境的介电失配而增强。在横向尺寸 $L \gtrsim 20$ nm 的 NPLs 中，激子行为本质上与量子阱中相同，超辐射导致激子寿命为 1 ps 或更小，仅受 NPL 面积限制。然而，对于 $L < 20$ nm，激子进入中间限域区，从而偏离量子阱行为。在异质结构 NPLs 中，核/壳与核/冠构型观察到不同的响应。前者中，即使对于 II 型能带排列，强垂直限域也限制了电子与空穴的分离。激子行为于是类似于仅核 NPL 中的行为，尽管介电效应减弱。后者中，如果能带排列为准 II 型（例如 CdSe/CdS 中），电荷分离也是低效的，因为电子-空穴相互作用将两种载流子都驱入核中。然而，对于 II 型排列，它变得非常高效，我们预测激子寿命可达 $\mu s$。