量子点固体中光学增益的定量电化学控制
材料科学
2020-06-22 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
实现溶液加工的量子点（QD）激光器是纳米科学的圣杯之一。QD 激光器尚未商业化的原因是其激射阈值过高：每个 QD 需要大于 1 个激子，而由于快速的非辐射俄歇复合，这很难实现。可以通过对 QD 进行电子掺杂来降低光学增益阈值，这会降低带边附近的吸收，使得受激发射（SE）能够轻易超过吸收。在这里，我们展示了通过对 CdSe/CdS/ZnS QD 薄膜进行电化学掺杂，实现了对增益阈值的定量控制。我们获得了每个 QD 最多两个电子的稳定且可逆的掺杂。我们使用超快光谱电化学量化了增益阈值和电荷载流子动力学，并在实验与理论之间取得了定量一致。在具有显著增益系数的波长范围内，增益阈值达到了每个 QD 约 个激子的创纪录低值。这些结果展示了对掺杂 QD 固体中增益阈值前所未有的控制水平，为创造廉价、可溶液加工的低阈值 QD 激光器铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2006.10647,
title = {Quantitative electrochemical control over optical gain in quantum-dot solids},
author = {Jaco J. Geuchies and Baldur Brynjarsson and Gianluca Grimaldi and Solrun Gudjonsdottir and Ward van der Stam and Wiel H. Evers and Arjan J. Houtepen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10647},
year = {2020}
}