CsPbBr3 纳米晶中激子辐射寿命的非单调尺寸依赖性
材料科学
2024-09-11 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
卤化铅钙钛矿纳米晶因其短的辐射寿命和近乎一致的光致发光量子产率，最近已成为相干量子光源和固态激光冷却等应用领域理想的光学材料。在此，我们研究了环境条件下CsPbBr3纳米晶尺寸对辐射寿命的影响。具有单指数时间分辨光致发光衰减行为的高质量纳米晶揭示了辐射寿命的非单调趋势。这种非单调性似乎反映了II-VI族（CdSe）和钙钛矿半导体纳米晶中常见的一种行为。我们发现，处于弱量子限域区的大纳米晶由于热可访问的暗态群体而表现出长的辐射寿命。令人惊讶的是，处于强量子限域区的小纳米晶也表现出长的辐射寿命，然而这是由于振子强度的大幅降低。处于中间量子限域区的纳米晶显示出最短的辐射寿命，因为它们的振子强度相对于强限域区的粒子有所增强，但没有像大粒子那样拥有足够的低能暗态来抵消这种效应。这些发现阐明了纳米晶尺寸对辐射寿命的影响，并为在各种光学应用中定制光学材料铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2409.06165,
title = {Non-Monotonic Size-Dependent Exciton Radiative Lifetime in CsPbBr3 Nanocrystals},
author = {Abdullah S. Abbas and Daniel Chabeda and Daniel Weinberg and David T. Limmer and Eran Rabani and A. Paul Alivisatos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.06165},
year = {2024}
}