由双梯度二维半导体纳米片构建的近单位发光、可广泛裁剪且稳定的激子集中器
光学
2023-06-13 v1
摘要
半导体纳米晶中电子与空穴间的静电相互作用(EI)强度深刻影响其光电子系统性能,且不同光电子器件对活性介质的 EI 强度有不同需求。然而,针对特定光电子应用实现 EI 强度的宽范围精细调控是一项艰巨挑战,尤其在准二维核壳半导体纳米片(NPLs)中,因为沿厚度方向的外延无机壳层生长(唯一贡献量子限域效应)会显著削弱 EI 强度。本文提出并演示了一种半导体 NPLs 的新型双梯度(DG)核壳结构,通过面内结构调制控制局域激子浓度,按需裁剪 EI 强度,表现为辐射复合速率与激子结合能的宽范围调控。此外,这些激子浓度工程化的 DG NPLs 还展现出近单位量子产率、卓越的热与光稳定性,以及显著抑制的自吸收。作为概念验证,基于 DG NPLs 实现了高效色彩转换器与高性能发光二极管(外量子效率:16.9%,最大亮度:43,000 cd/m2)。本工作从而为高性胶体光电子器件应用的发展开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2306.07150,
title = {Near-Unity Emitting, Widely Tailorable and Stable Exciton Concentrators Built from Doubly Gradient 2D Semiconductor Nanoplatelets},
author = {Xiao Liang and Emek G. Durmusoglu and Maria Lunina and Pedro Ludwig Hernandez-Martinez and Vytautas Valuckas and Fei Yan and Yulia Lekina and Vijay Kumar Sharma and Tingting Yin and Son Tung Ha and Ze Xiang Shen and Handong Sun and Arseniy Kuznetsov and Hilmi Volkan Demir},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.07150},
year = {2023}
}