Effect of growth conditions on optical properties of CdSe/ZnSe single quantum dots
在这项工作中，我们研究了两个样品的CdSe量子点的光学性质，通过使用亚显微光致发光光谱。还评估了邻近表面GaAs衬底对其性质的影响。较薄的样品，生长在具有邻位表面的衬底上，仅包括直径小于10 nm的点（A型岛）。岛的平均直径约为16 nm（B型岛），这是通过一个Stranski-Krastanow生长过程中的相变相关的也分布在较厚的样品上生长的取向基板。我们已经研究了这两个样品的PL光谱的线形的演变，通过提高空间分辨率，实现使用纳米孔或台面结构。有人发现，使用的基板与邻位表面导致从润湿层发射的激子PL的抑制。
2002-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Investigations of temperature-dependent photoluminescence of uncoated and silver-coated CdS quantum dots
我们报告的温度依赖性的光致发光（PL）的研究和PL弛豫动力学的未涂覆和银涂覆的CdS量子点（QD）。室温光致发光研究表明，CdS量子点样品上的银涂层的存在下，增强了蓝色发光对应的带-带跃迁的一个因素相比，未涂覆的样品。利用时间相关单光子计数技术测量了银包覆CdS量子点的衰减时间，证实了银包覆CdS量子点的银壳与CdS核之间存在Förster共振能量转移（FRET）。对未涂覆CdS量子点样品随温度变化的PL谱进行了详细的研究，揭示了热激活表面陷阱态、激子-LO声子耦合和电离杂质散射的作用。在银包覆的量子点的情况下，温度依赖的PL峰能量对应于带-带跃迁呈现连续的红-蓝-红移（S形）行为。而半高宽（FWHM）随温度的升高呈现出连续的蓝-红-蓝移（倒S形）特性。
2016-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin--flip Limited Exciton Dephasing in CdSe/ZnS Colloidal Quantum Dots
在CdSe/ZnS纤锌矿量子点中的最低亮激子的退相时间测量从5 K到170 K，并使用灵敏的三光束四波混频技术不受光谱扩散影响的激子精细结构内的密度动力学进行比较。纯退相通过声学声子占主导地位的初始动力学，其次是指数零声子线退相的109 ps在5 K，远快于10 ns激子辐射寿命。零声子线退相是由声子辅助的自旋翻转从最低亮态到暗激子态来解释的。这证实了激子寿命的温度依赖性和直接测量的亮暗激子弛豫。我们的研究结果给出了一个明确的证据，在这些纳米晶体的激子退相的物理起源。
2011-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modification of electron states in CdTe absorber due to a buffer layer in CdS/CdTe solar cells
通过应用交流导纳谱方法，确定了缺陷态的能量分布在碲化镉纳入薄膜太阳能电池结构上的ZnO，ZnSe，和ZnS缓冲层。结合Mott-Schottky分析，结果显示了受缓冲层选择影响的缺陷态密度和未补偿受主浓度的强烈修改。在ZnSe和ZnS上形成的太阳能电池中，观察到费米能级和占主导地位的深陷阱能级的能量位置向CdTe的中间带隙移动，这表明中间带隙态可能充当复合中心并影响太阳能电池的开路电压和填充因子。对于更深的状态，观察到的增宽参数增加，指示在微观尺度上的电荷的波动。这种变化可归因于多晶CdTe中晶界应变和晶界界面态处俘获电荷的改变
2015-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Observation of four-photon absorption and determination of corresponding nonlinearities in CdS quantum dots
利用简并四波混频（DFWM）和Z扫描技术研究了CdS量子点中束缚态和激发态的电子非线性。该QD样品对于低于0.18 TW/cm $^2$的入射光束强度显示克尔型非线性。然而，进一步增加强度的结果在四光子吸收（4PA）表示的开放和封闭的孔径Z-扫描实验。通过开孔Z扫描实验结果与理论模型的比较，推导出了4 PA系数$α_4$。此外，三阶非线性折射率$γ$和折射率变化系数$σ_r$对应于激发态电子由于4 PA已计算出从封闭孔径Z扫描结果。紫外-可见吸收和光致发光实验结果进行了分析，以估计带隙能量和缺陷态能量。时间相关单光子计数（TCSPC）被用来确定对应于带边和缺陷态的衰减时间。线性和非线性光学技术使得人们可以直接观测到CdS量子点中的高阶和低阶电子态。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron tunneling from colloidal CdSe quantum dots to ZnO nanowires studied by time-resolved luminescence and photoconductivity experiments
将不同有机连接分子的CdSe量子点（QD）连接到ZnO纳米线（NW）上，通过时间分辨光致发光（PL）和光电导测量研究了量子点到纳米线的发光动力学和电子隧穿。量子点发光的PL瞬态表明两种不同的复合通道：量子点核内的直接复合和通过量子点表面缺陷态的复合。在将QD连接到ZnO NW表面之后，通过PL衰减时间的明显减少，从QD的激发态到纳米线的导带中的光致电子隧穿变得可见。有效的电子隧穿证实了通过功能化的纳米线，其中隧穿速率可以通过使用不同的有机连接分子控制的光电流的强烈增强。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wetting-Layer-Assisted Synthesis of Inverted CdSe/PbSe Quantum Dots and their Photophysical and Photo-Electrical Properties
本文提出利用原子级控制润湿层合成反型CdSe/PbSe核/壳量子点，解决了传统结构中CdSe壳层势垒阻碍载流子提取的问题，实现了高效光载流子传输，适用于光伏和光电探测等实际光电转换应用。
2024-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Auger Recombination Lifetime Scaling for Type-I and Quasi-Type-II Core/Shell Quantum Dots
胶体核/壳量子点已经实现了接近1的量子产率，具有发光二极管，激光和电荷分离应用的前景，具有巨大的技术潜力。已知壳厚度以及壳和芯材料的带对准影响这些装置的效率。在许多这样的应用中，提高效率的关键需要对多激子态的深入理解。在这里，我们阐明了壳层厚度和能带排列的双激子俄歇复合寿命的准II型CdSe/CdS和I型CdSe/ZnS核/壳量子点。我们发现双激子俄歇复合寿命随准II型CdSe/CdS核/壳量子点的总体积增加而增加，而与I型CdSe/ZnS核/壳量子点的壳层厚度无关.为了进行这些计算和计算俄歇复合寿命，我们开发了一个低尺度的方法的基础上随机分辨率的身份。数值方法提供了一个框架来研究的双激子俄歇复合寿命的壳层厚度的激子半径的依赖关系，库仑耦合，和密度的最终状态在准II型CdSe/CdS和I型CdSe/ZnS核/壳量子点。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Revealing the phonon bottleneck limit in negatively charged CdS quantum dots
本研究通过理论与实验结合，在无空穴的带负电CdS量子点中揭示了声子瓶颈限制的电子冷却时间尺度约为100 ps，为热电子寿命上限和能量收集速率下限提供了直接证据。
2025-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nature of the positron state in CdSe quantum dots
正电子湮没谱是研究嵌入薄膜中的配体覆盖的半导体量子点（QDs）的电子结构和表面组成的高灵敏探针。然而，相关的正电子态的性质，无论正电子是被限制在量子点内部还是局限在它们的表面，到目前为止仍然没有得到解决。我们的正电子湮没寿命谱（PALS）研究的CdSe量子点揭示了存在一个强的寿命成分在358-371 ps的窄范围内，表明丰富的捕获和湮没的正电子在量子点的表面。此外，我们的从头计算的正电子波函数和寿命采用最近制定的加权密度近似（WDA）表明存在的正电子表面状态和预测正电子寿命接近实验值。因此，我们的研究解决了长期存在的问题，在半导体量子点的正电子状态的性质，并打开了通过高灵敏度的正电子湮没技术提取定量信息的表面组成和配体表面相互作用的胶体半导体量子点。
2018-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Net energy up-conversion processes in CdSe/CdS (core/shell) quantum dots, a possible pathway to towards optical cooling
研究了锌掺杂的硒化镉/硫化镉（CdSe/CdS）核壳结构量子点光制冷的可能性。在我们的实验室中合成了高质量的样品，并在这些样品中观察到显著的能量上转换光致发光（UCPL），显示出产生净冷却效应的潜力。为了更好地理解和预测量子点的UCPL特性，已经开发了一个半经验模型，与我们的实验结果显示出良好的一致性。该模型考虑了相应的量子产率和冷却效率，预测了在CdSe量子点系统上实现光制冷的可能性。
2022-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Bright Fluorophores in the Second Near-Infrared Window: HgSe/CdSe Quantum Dots
在NIR-IIb波长范围（1.5微米-1.7微米）内发射的荧光团由于其大的组织穿透性而显示出用于生物成像的巨大潜力。然而，目前的荧光团在水性溶剂中的量子产率约为2%，发射较差。在这项工作中，我们报告的合成HgSe/CdSe核/壳量子点发射在1.7微米通过带间跃迁。厚壳的生长导致光致发光量子产率急剧增加，在非极性溶剂中的值为55%。我们的量子点和其他报道的量子点的量子产率很好地解释了Forster共振能量转移到配体和溶剂分子的模型。该模型预测当这些HgSe/CdSe量子点溶解在水中时，量子产率>6%。我们的工作证明了厚的I型壳层对于在NIR-IIb区获得明亮发射的重要性
2023-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Exciton spin dynamics in spherical CdS quantum dots
从理论和实验上详细研究了准球形CdS量子点中激子自旋动力学。激子态的计算使用6带k.p哈密顿量。结果表明，对于不同的Luttinger参数，当严格考虑纤锌矿晶格场分裂和电子-空穴对之间的库仑相互作用时，最低激子态的电子和空穴波函数都是S型的.这就排除了CdS量子点中暗激子的空间对称性起源。利用超快激光光谱中的时间分辨和偏振分辨瞬态吸收技术研究了激子漂白动力学。研究了在不同玻璃基质中具有不同平均尺寸的CdS量子点的几个样品。这使得能够将特定样品的典型效应与此类材料的一般效应分离。实验测定的电子自旋弛豫速率与量子点半径的关系与理论计算结果吻合得很好。
2010-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the Core/Shell Interface on Biexciton Auger Recombination in Individual Nanocrystal Quantum Dots
以前的单粒子光谱研究的胶体量子点已经表明了显着的双激子寿命跨越合奏名义上相同的纳米晶体的传播。据推测，除了物理尺寸的点到点变化之外，这种扩散还受到量子点界面结构变化的影响，该界面控制着限制势的形状。在这里，我们直接评估的核-壳界面上的单和多激子动力学的组合物的效果，通过并排测量单个核-壳的CdSe-CdS纳米晶体与尖锐与光滑（梯度）接口。为了实现后一种类型的结构，我们将一个CdSexS 1-x合金层的控制组成和厚度之间的CdSe核和CdS壳。我们观察到，虽然基本上没有影响单激子衰减，界面合金层导致系统的双激子寿命的增加。这一观察结果提供了直接的实验证据，除了量子点的大小，其界面性质也显着影响俄歇复合的速率，这支配双激子衰减。这些发现有助于合理化以前的观察，在类似大小的量子点的双激子寿命的显着异质性，并应促进俄歇复合自由胶体纳米结构的发展，从激光器和发光二极管的光电探测器和太阳能电池的应用范围。
2013-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Aharonov-Bohm effect in stacked type-II quantum dots
垂直堆叠的II型量子点中的激子经历拓扑磁相，并在发射强度上表现出Aharonov-Bohm振荡。在高达31 T的磁场中测量了垂直堆叠的ZnTe/ZnSe量子点的光致发光。在发射强度的磁场依赖性中发现了Aharonov-Bohm振荡。发射强度峰值的位置与量子点中激子的数值模拟结果吻合得很好。
2006-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radiative recombination of charged excitons and multiexcitons in CdSe quantum dots
我们报告了半经验赝势计算的发射光谱的带电激子和双激子在CdSe纳米晶体。我们发现，带电的多激子的主发射峰-起源于电子在类s状态与空穴在类s状态的重组-是蓝移相对于中性的单激子。在带负电荷的双激子的情况下，我们观察到在较高的能量，这是由于在p状态的电子与在p状态的空穴的重组的较低强度的额外的发射峰。
2005-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Optical transitions and nature of Stokes shift in spherical CdS quantum dots
采用{ \sl ab initio}精确的电荷修补方法，结合基于赝势的折叠谱计算，研究了CdS胶体量子点的能谱结构和参与光跃迁的态的性质.特别是，注意到的性质的大共振斯托克斯位移观察到的CdS量子点。我们发现，价带态的顶部是明亮的，在与许多{ \bf k $\cdot$ p}计算的结果相反，并确定{ \bf k $\cdot$ p}方法的适用性的限制。计算的电子-空穴交换分裂表明自旋禁戒价态可以解释CdS量子点中的“暗激子”的性质。
2006-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electronic Properties of CdS/CdTe Solar Cells as Influenced by a Buffer Layer
我们考虑了ZnO（ZnS，SnSe）/CdS/CdTe太阳电池中缓冲层对CdTe缺陷态密度的影响。与采用ZnO缓冲层的太阳能电池相比，ZnSe和ZnS的实施导致较低的净电离受主浓度和占主导地位的深陷阱能级的能量转移到CdTe的中间带隙。结果清楚地表明，相同的缺陷是负责的无效掺杂和复合中心的形成在CdTe。这一观察结果可以解释考虑到应变对多晶CdTe中晶界界面态的电子性质的影响。在应变条件下，氯与晶界点缺陷的相互作用可以改变。
2016-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Simultaneous Existence of Confined and Delocalized Vibrational Modes in Colloidal Quantum Dots
耦合到声子模是半导体中激子退相和能量损失的主要机制。然而，胶体量子点中的低能声子及其与激子的耦合却知之甚少，因为它们的实验特征很弱，而且通常被胶体量子点系综不可避免的不均匀加宽所掩盖。我们利用低温下的多维相干光谱技术研究了CdSe/CdZnS核/壳胶体量子点系综中激子的均匀非线性光学响应。比较模拟提供的证据表明，所观察到的线型产生的限制和离域振动模式，这两者都强烈耦合到激子在CdSe/CdZnS胶体量子点的共存。
2019-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bright-Exciton Fine Structure and Anisotropic Exchange in CdSe Nanocrystal Quantum Dots
本文报道了胶体CdSe量子点中亮激子（自旋-1）和暗激子（自旋-2）的偏振分辨共振光致发光（PL）光谱。使用高达33 T的高磁场，我们共振激发（并选择性地分析PL）自旋向上或自旋向下的激子。在低温（<4K）和高于~10 T时，由于自旋翻转的亮激子，光谱发展出窄的圆偏振峰。它的演变与磁场直接揭示了一个大的（1-2毫电子伏），内在的精细结构分裂的明亮的激子，由于各向异性交换。这些发现得到了单纳米晶体的时间分辨PL研究和偏振分辨PL的支持。
2006-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Size Dependence of the Multiple Exciton Generation Rate in CdSe Quantum Dots
采用原子赝势方法和一阶微扰理论对CdSe量子点中热载流子的倍增速率进行了定量计算。激发的空穴和电子被认为是，电子-空穴库仑相互作用占。我们发现，空穴有更高的倍增率比电子具有相同的过剩能量，由于更大的密度的最终状态（正三重态）。然而，当通过光子吸收产生电子-空穴对时，净载流子倍增速率由光生电子主导，因为它们平均具有高得多的过剩能量。我们还发现，与以前的研究相反，有效的库仑耦合载流子倍增是能量依赖的。我们表明，较小的点的结果在一个给定的绝对光子能量的载流子倍增率的下降。然而，如果光子能量由体积相关的光学间隙缩放，则较小的点对于给定的相对能量表现出载流子倍增的增强。
2010-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Transitions in ZnS and CdSe quantum dots and wave-function symmetry
采用经验赝势和实空间基方法计算了纤锌矿球形ZnS和CdSe量子点在40-4000个原子范围内的激发能。的能量进行比较，实验和其他赝势模型。对于ZnS量子点，有效地计算了平方跃迁偶极和，而不需要激发态的完整波函数;并且一些跃迁偶极计算包括近似电子-空穴库仑势的影响。从最高能量线性偶极类价态到最低激发态的平方跃迁偶极和作为点尺寸的函数进行计算。该模型预测，每个原子的偶极跃迁和减少量子点的尺寸为这些过渡。偶极跃迁强度受偶极和奇极角分量的混合以及波函数的电荷不对称性的影响。最低能量跃迁区的总振子强度在小半径处随尺寸增加，类似于最近实验观察到的CdSe量子点的图案。我们研究了波函数角动量对导带表面态跃迁的作用。
2019-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Resonance Raman scattering in semiconductor quantum dots: Adiabatic vs. time-dependent perturbation theory
用Albrecht B项给出的微扰非绝热修正，修正和推广了半导体纳米晶体中共振单声子喇曼散射的绝热理论。这一理论面临的含时微扰的方法，指出他们的差异和相似之处。结果表明，在弱的电子-声子耦合和非简并或非耦合共振态的限制下，两种理论是等价的。本文报道了对CdSe和CdS纳米晶体中受限LO声子的A项和B项的计算。这些评估表明，B项通常可以忽略不计。
2002-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time- and Polarization-Resolved Optical Spectroscopy of Colloidal CdSe Nanocrystal Quantum Dots in High Magnetic Fields
为了阐明胶体半导体纳米晶体量子点中的自旋（而不是电荷）自由度，我们报告了胶体CdSe量子点在高达45特斯拉的超高磁场中的一系列静态和时间分辨光致发光测量结果。在低温（1.5 K - 40 K）下，稳态光致发光（PL）随外加磁场的变化呈现出高度的圆极化，表明存在自旋极化激子.时间分辨的PL研究表明，随着磁场和温度的增加，辐射激子寿命显著降低。除了初始突发的非偏振PL后立即光激发，高场时间分辨PL测量揭示了恒定的圆偏振度在整个激子的寿命，即使在存在显着的激子转移通过福斯特能量转移过程。
2005-11-28 cond-mat.mtrl-sci
A Large Blue Shift of the Biexciton State in Tellurium Doped CdSe Colloidal Quantum Dots
实验研究了碲掺杂CdSe胶体量子点的激子-激子相互作用能。这些点在两个激子之间表现出强烈的库仑排斥，这导致了高达300 meV的巨大的测量双激子蓝移。如此强的库仑排斥意味着在缺陷周围局域化的非常窄的空穴波函数，这表现为大的斯托克斯位移。此外，我们还发现双激子的蓝移随斯托克斯位移线性增加。该结果与使用胶体QD作为光学增益介质高度相关，其中需要大的双激子蓝移以在单激子区域中获得增益。
2008-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Irreversible Temperature Quenching and Antiquenching of Photoluminescence of ZnS/CdS:Mn/ZnS Quantum Well Quantum Dots
报道了用反胶束法制备的ZnS/CdS：Mn/ZnS量子阱量子点（QWQD）光致发光的不可逆热猝灭和抗猝灭行为的实验观察。在8-290 K范围内，Mn ~（2+）4T_1-> 6A_1在430 nm处有一个蓝色发射峰，在600 nm处有一个橙色发射峰。随着Mn ~（2+）掺杂浓度的增加，它们在一定温度范围内除了表现出通常的热猝灭外，还表现出较强的抗猝灭行为，其中对橙色发光的抗猝灭作用非常显著，而对蓝色发光的抗猝灭作用较弱。此外，随着温度的升高，抗猝灭行为减弱，导致QWQD的PL温度依赖性滞后。
2013-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Electrochemical Synthesis of CdSe Quantum Dot Array on Graphene Basal Plane using Mesoporous Silica Thin Film Templates
我们报道了通过电化学沉积方法在石墨烯表面合成CdSe量子点。通过使用在石墨烯表面上形成的介孔二氧化硅膜作为模板和石墨烯的边缘/缺陷位点与基面之间的电位均衡器，可以在基面上将CdSe量子点生长成规则的六边形阵列。
2010-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Optical and X-ray Photo-emission Spectroscopies of Core/Shell Colloidal CdSe/CdS Quantum Dots: Modeling and Experimental Determination of Band Alignment
针对现有文献缺乏CdSe/CdS核壳量子点通用导带偏移值的问题，本研究构建了考虑界面压力、配体的能级理论模型，结合光学能谱与XPS实验测定了可适用于任意几何结构量子点的导带偏移值。
2024-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.data-an physics.optics
Optical Orientation of Excitons in CdSe Self-Assembled Quantum Dots
利用磁场中的光学取向方法研究了自组装CdSe量子点中激子的自旋动力学。在零场下，通过LO声子辅助吸收填充的量子点的激子发射显示出14%的圆偏振。当外加磁场时，激子发射的偏振度显著增加。使用一个简单的模型，我们提取的激子自旋弛豫时间为100 ps和2.2 ns的磁场的存在下，分别。随着温度的升高，量子点发射的极化逐渐减小。值得注意的是，描述这种衰变的活化能与外部磁场无关，因此与量子点中激子能级的简并无关。这一观察结果表明，温度引起的激子自旋弛豫的增强对能级简并不敏感，并且可以归因于相同的激发态分布。
2004-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Size and Shape on Electronic and Optical Properties of CdSe Quantum Dots
本文采用8带k $\cdot$ p模型，考虑价力场的影响，研究了尺寸和形状对硒化镉量子点的电学和光学性质的影响。研究了影响其性质的主要因素，包括能带混合几率、空间电荷分布、跃迁矩阵元和费米因子。发现体积较大的CdSe点具有较小的带隙，但较高的过渡矩阵元素和费米因子。点的最大光学增益被观察到有一个最初的积极，然后负相关性与它们的真实空间的大小作为各种因素的综合影响的结果。对于形状效应，立方量子点具有更小的带隙，费米因子和过渡矩阵元素比球形量子点，由于更高的水平的不对称性和不同的表面效应。因此，立方体点具有较低的发射能量，较小的放大率。近E1-H1跃迁的出现使立方量子点的增益谱变宽。立方体和球形点都被证明是在可见光范围内的光学器件的有前途的候选人。我们已经证明，尺寸和形状的变化都可以有效地改变量子点的性质，因此建议在优化任何所需应用的性能时考虑这两个因素。
2017-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
CdSe Colloidal Quantum Rings
原子级平坦的半导体纳米结构具有尖锐的光致发光发射、短的辐射寿命和明确的平面结构。然而，这些纳米结构缺乏光学和电子微调，证明在胶体量子点的广泛研究。在这里，我们提出了一种异质结构的基础上横向生长的CdSe的CdS纳米片。通过一锅法合成了两种不同厚度和不同环宽的样品，在此过程中，通过Se前体的量来控制CdSe环宽。CdSe维度从0D CdSe点阵列连续调谐到1D CdSe量子环，最后是2D CdSe纳米片。样品表征表明，它们的光学性质是可调的结构厚度和CdSe环的宽度。这种连续的可调谐性将基于纳米片的结构的发射范围从428 nm扩展到512 nm，用于3和4单层结构。
2015-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Periodic Fluorescence Variations of CdSe Quantum Dots Coupled to Aryleneethynylenes with Aggregation Induced Emission
将亚芳基乙炔基衍生物的CdSe纳米晶体和聚集体组装成具有来自两种荧光团的双重荧光的混合薄膜。在连续激发下，纳米晶体和分子表现出反相关的荧光强度变化，这在低温下成为周期性的。我们将此归因于亚芳基乙炔基衍生物的结构依赖性聚集诱导发射，其影响分子与纳米晶体之间的激发能转移速率。能量传递也影响光激发下杂化材料的电输运性质。这项工作强调，结合半导体纳米晶体与分子聚集体，表现出聚集诱导发射，可以导致前所未有的新兴光学特性。
2020-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Subnanosecond spectral diffusion of a single quantum dot in a nanowire
我们研究了单个CdSe量子点嵌入ZnSe纳米线中的光致发光的光谱扩散。我们用最近发展起来的技术测量了特征扩散时间与泵浦功率和温度的关系[G。Sallen等人，Nature Photon. \textbf{4}，696（2010）]，其提供亚纳秒分辨率。这些数据与只有\emph{single}载流子在位于量子点附近的陷阱中徘徊的模型一致。
2011-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface Induced Magnetism of CdSe Quantum Dots: A DFT Study
Florida A&M University（佛罗里达农工大学）
通过自旋极化密度泛函理论计算，发现双配位表面原子而非三配位原子导致自旋极化表面态，并预测钝化后残留的悬挂键可产生可调表面磁性。
2026-06-17 cond-mat.mtrl-sci
CdSe-Dot/CdS-Rod/PbS-Dot Nanocrystals by Partial Cation Exchange Reaction
本研究通过CdSe纳米晶种子生长CdS纳米棒结合部分Cd-to-Pb阳离子交换法，制备出可见光和近红外双发射的CdSe-dot/CdS-rod/PbS-dot纳米晶体，产率超95%，可调控PbS量子点尺寸。
2024-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong exciton-photon coupling with colloidal quantum dots in a tuneable microcavity
由于在光子学中的广泛应用，特别是在低阈值相干发射源的制造方面，最近已经广泛地研究了来自与各种发光体集成的光学腔的极化子发射。可调谐微腔允许广泛的调查物质的物理性质放置在腔内确定性地改变耦合强度和可控切换从弱到强和超强耦合制度。在这里，我们展示了室温下强耦合的激子跃迁的CdSe/ZnS/CdS/ZnS胶体量子点与可调的低模体积微腔的光学模式。强耦合证明了一个大的拉比分裂的光致发光光谱取决于微腔的失谐。已经实现了154 meV的耦合强度。量子点的高量子产率、优异的光稳定性和制造的可扩展性为基于胶体量子点的耦合系统在光子学、光电子学和传感器中的实际应用铺平了道路。
2021-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vibrational Coupling Modifies Spectral Diffusion in Core-Shell Colloidal Quantum Dots
我们在低温下对CdSe/CdZnS核/壳胶体量子点进行了二维相干光谱研究。在二维光谱，边带由于与CdSe晶格LO-声子模式的电子耦合观察到偏离的马尔可夫光谱扩散预期的指数退相的演变。模拟比较提供了进一步的证据，LO-声子模式耦合本身显着修改激子lineshapes和超快时间尺度上的光谱扩散的基础结果。
2018-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Photo-Excitation Dynamics in Electrochemically Charged CdSe Quantum Dots: from Hot Carrier Cooling to Auger Recombination of Negative Trions
实现胶体半导体量子点（QD）在电驱动应用中的潜力仍然是一个挑战，主要是因为这种设备的操作涉及带电QD与它们的充分研究的中性对应物相比具有截然不同的光物理性质。在这项工作中，激发态动力学在不同的时间尺度已被揭示通过瞬态吸收光谱结合电化学作为直接操纵工具来控制的负充电的CdSe量子点。在单电荷量子点的激发态三电子中，导带中的附加电子通过增强的电子-电子散射、随后的电荷重新分布和极化子形成来加速热电子冷却，时间尺度为皮秒。最后通过俄歇过程在500 ps的时间尺度内衰变。另一方面，量子点中的双电荷会减慢极化子的形成过程，同时加速随后的俄歇衰变。我们的工作展示了光电化学作为带电物种超快光谱学平台的潜力，并为进一步研究开发带电量子点中的物理过程的全面知识铺平了道路，而不是众所周知的俄歇衰变，准备在未来的光电应用中使用。
2020-11-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Chemical and Conformational Control of the Spectroscopic Properties of Multi-Layer and Multi-Defect Carbon Dots
本研究采用DFT与TD-DFT方法，系统探究多层多缺陷碳点的结构、组分对其光谱性质的调控机制，明确不同缺陷、层构象的影响规律，为碳点的应用优化提供理论依据。
2025-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Photocurrent Enhancement due to Spin-Exchange Carrier Multiplication in Films of Manganese-Doped 'Inverted' CdSe/HgSe Quantum Dots
研究通过Mn掺杂的倒置CdSe/HgSe量子点，利用Mn离子快速捕获热激子并发生自旋翻转弛豫，实现载流子倍增产生额外激子，从而在热载流子能量损失前高效利用其动能，促进光电流增强。
2024-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Determination of Thermal History by Photoluminescence of Core-shelled Quantum Dots Going Through Heating Events
从理论上设计了一种新型的热历史纳米传感器，并在实验上实现了对热事件的永久记录。核壳结构量子点CdSe/ZnS的光致发光谱随热事件的加热历史（温度和持续时间）发生不可逆的位移。量子点CdSe/ZnS的诱导光致发光位移被用来永久记录热历史。我们进一步模拟了一种基于核壳结构量子点的热诱导现象的热历史纳米传感器，以永久记录微尺度下的热历史，并展示了从量子点的光致发光光谱同时重建温度和加热事件的持续时间。讨论了传感器的物理机理。
2015-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Mid-infrared intraband transitions in InAs colloidal quantum dots
研究InAs合金量子点在中红外波段的内带跃迁特性，通过电化学方法实现稳定n掺杂，展现稳定的内带吸收和发光性能，为中红外应用提供新材料。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A First-Principles Study of Thiol Ligated CdSe Nanoclusters
小CdnSen量子点（QD）（“n”=6，12，13，和33）的第一性原理研究已经进行应用到量子点太阳能电池的发展。我们分别评估了粒径和钝化配体对优化结构和能隙的影响（从密度泛函理论（DFT）计算）和相应的吸收光谱（从随时间变化的密度泛函理论（TDDFT）计算）。四个巯基配体，即-半胱氨酸（Cys），巯基丙酸（MPA），和它们的还原链类似物的结构进行了研究。我们已经证明了表面活性剂对CdSe量子点的结构和光吸收特性的显著钝化作用：表面Cd-Se键被削弱，而核心键被加强。观察到吸收光谱的约0.2 eV的蓝移。此外，光吸收强度通过钝化而增强。相比之下，我们已经观察到，不同的配体的长度产生的吸收性能上只有一个很小的影响：较短的烷烃链可能会引起一个稍强的相互作用之间的-NH 2基团和最近的表面硒原子，这是观察到的一个较强的配体结合能。对于被认为是“非魔”尺寸的量子点Cd_（12）Se_（12），无论是自弛豫还是配体钝化都不能完全稳定其结构或改善其较差的电子性质。我们还观察到，硫醇配体的类别具有更好的能力，打开的带隙的CdSe量子点比氧化膦或胺配体。我们估计的半胱氨酸封端的量子点的吸收峰的范围从413 nm至460 nm，这是一致的实验峰为422 nm。
2013-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence and photoluminescence excitation studies of lateral size effects in Zn_{1-x}Mn_xSe/ZnSe quantum disc samples of different radii
量子盘结构（直径为200 nm和100 nm）由Zn_{0.72} Mn_{0.28} Se/ZnSe单量子阱结构通过电子束光刻随后结合干法和湿法蚀刻技术的蚀刻过程制备。利用光致发光和光致发光激发光谱研究了量子盘结构和母体结构。对于量子阱区域中的光空穴激子，在制造圆盘之后观察到能量位置的移位，确认在柱中发生应变弛豫。光洞激子线也锐化以下光盘制造：这是由于应变效应（与位错）和光盘的横向尺寸之间的相互作用。盘的小的横向尺寸的另一个后果是，发现从盘的施主束缚激子发射的强度随着盘半径减小。这些与尺寸相关的效应发生在圆盘半径减小到横向量子限制发生所需的尺寸之前，但当圆盘被制造得足够小以被认为是量子点时，这些效应仍然很重要。
1998-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Pinned Magnetic Impurity Levels in Doped Quantum Dots
光谱数据表明，在杂质半导体纳米结构中的杂质D/A能级被能量钉扎，导致D/A结合能随着量子限制的增加而变化。利用磁性圆二色性光谱测量了胶体ZnSe量子点中Co ~（2+）离子的施主结合能随量子限域的变化，并结合从头算密度泛函理论计算进行了分析.由此产生的量子点中的钉扎杂质水平的实验演示对于涉及杂质半导体纳米结构中的杂质-载流子相互作用的物理现象具有深远的影响，包括在新兴的半导体自旋电子学领域中，其中磁性掺杂剂-载流子交换相互作用定义了稀磁半导体的功能相关特性。
2006-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Cavity Enhanced Faraday Rotation of Semiconductor Quantum Dots
利用介质垂直腔研究了分子自组装胶体CdSe量子点的自旋动力学。使用这种结构，法拉第旋转的近30倍的增强被观察到，这与腔的品质因数成比例。在这个经典的非微扰制度，放大的旋转归因于光激发的自旋相互作用的探测光子在腔中的多次通过。通过将这种一般的平面腔模应用于法拉第旋转，可以在相对少量的量子限制自旋上以极低的功率进行动态测量。在CdSe量子点，低功率测量表明，激子和电子自旋进动的贡献在很大程度上取决于激发的功率。我们证明，该计划是服从软和硬系统作为一种手段，以提高检测灵敏度。
2005-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Directed Energy Transfer from Monolayer $WS_{2}$ to NIR Emitting PbS-CdS Quantum Dots
二维（2D）过渡金属二硫属化物（TMD）和无机半导体零维（0 D）量子点（QD）的异质结构提供了独特的电荷和能量转移途径，这可能形成新型光电子器件的基础。到目前为止，大多数都集中在从QD到TMD的电荷转移和能量转移，即从0 D到2D。在这里，我们提出了一个从二维到一维材料的能量转移过程的研究，特别是探索从单层的二硫化钨（$WS_{2}$）的能量转移到近红外（NIR）发射硫化铅-硫化镉（PbS-CdS）量子点。$WS_{2}$在可见光区的高吸收截面与PbS QD系统潜在的高光致发光（PL）效率相结合，使其成为一种有趣的供体-受体系统，其可以有效地使用WS 2作为天线和QD作为可调谐发射器，在这种情况下，将发射能量降低数百meV。我们使用光致发光激发（PLE）和PL显微镜研究了能量转移过程，并表明58%的QD PL是由于来自$WS_{2}$的能量转移而产生的。时间分辨光致发光（TRPL）显微镜的研究表明，能量转移过程是快于本征PL猝灭的陷阱状态中的$WS_{2}$，从而允许有效的能量转移。我们的研究结果表明，量子点可以被用来作为可调谐和高PL效率的发射器，以修改的TMD的发射特性。这种TMD/QD异质结构可以应用于发光技术、人工光收集系统，或者用于在各种逻辑和计算应用中光学地读出TMD器件的状态
2020-07-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Atomic structure of CdS magic-size clusters by X-ray absorption spectroscopy
魔术大小团簇是超小的胶体半导体系统，由于其单分散性和尖锐的紫外-可见吸收峰相比，规则的量子点，是深入研究。然而，这种簇的小尺寸（<2nm）和大的表面与体积比显著限制了可以利用的表征技术。在这里，我们演示了如何结合EXAFS和XANES可以用来获得有关样品的化学计量和集群对称性的信息。研究两种类型的簇，在311 nm和322 nm处显示尖锐的紫外-可见吸收峰，我们发现，这两种样品具有约2：1的Cd：S比，并具有相似的最近邻结构排列。然而，两个样品都表现出与四面体结构排列的显著偏离，平均键角确定为约106.1度，显示出双折叠键角分布。我们的研究结果表明，这两个样品是准异构体。它们的核心结构具有相同的化学组成，但原子排列不同，键角分布不同。
2020-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dark exciton optical spectroscopy of a semiconducting quantum dot embedded in a nanowire
研究了镶嵌在ZnSe纳米线中的单个CdSe量子点的光致发光。研究发现，暗激子对薄膜的光学性质有很大的影响。最明显的影响是强烈减少激子发射相比，双激子。依赖于温度的寿命测量，使我们能够测量一个大的分裂$ΔE = 6 $毫电子伏之间的黑暗和明亮的激子，以及这两个国家之间的自旋翻转率。
2009-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Modelling of Quantum Dots with the Finite Element Method
考虑到越来越多的实验结果在制造过程中的量子点具有不同的几何形状，和事实上，大多数数值方法，可以用来调查量子点与非平凡的几何形状需要大的计算能力，有限元方法成为一个令人难以置信的有吸引力的工具，用于建模半导体量子点。在本文中，作者使用FEM获得了以下GaAs结构的前26个概率密度和能量值：矩形，球形，圆柱形，椭圆形，球形和圆锥形QD，量子环，纳米偶极子和纳米星。数值计算结果与精确解析解进行了比较，得到了较好的偏差。得到了基态能量随单元尺寸的变化关系，从而为所研究的结构找到了最佳参数。上述计算结果被用来获得有价值的洞察量子点的形状上的尺寸量子化的依赖性的影响。此外，在考虑扩散效应的情况下，采用分段Woods-Saxon势，得到了球形CdSe/CdS量子点的波函数和能量.扩散的有效质量和介电常数的获得与使用正常的伍兹-撒克逊势。在芯尺寸为2.2nm处获得了准II型能带排列的结构。这一结果与实验数据一致。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electroreflectance spectroscopy in self-assembled quantum dots: lens symmetry
研究了半导体自组装量子点的调制电反射光谱$ΔR/R$。该结构被建模为具有透镜形状几何形状和圆形截面的点。已被认为是在外部电场（${\bf F}$）和透镜几何形状的电反射光谱和光学响应的微观描述。考虑了$ΔR/R$谱中所有实验参数对场和透镜对称性的依赖性。利用有效质量理论计算了能量和电子态随${\bf F}$和点参数的变化。此外，在强限制制度的框架内的激子结合能的一般表达式的报告。在光波矢量垂直和平行于$% {\bf F}$的情况下，导出了光学选择定则。详细计算了InAs和CdSe纳米结构的Seraphin系数和电反射光谱。计算结果表明，与最近进行的测量CdSe/ZnSe的统计分布尺寸时，被认为是很好的协议，解释了主要观察到的电反射光谱特性。
2005-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Photon correlation spectroscopy on a single quantum dot embedded in a nanowire
我们观察到了嵌入ZnSe纳米线中的单个CdSe量子点的强光致发光。激子，双激子和带电激子线已确定明确使用光子相关光谱。这项技术提供了一个详细的图片动态的这个新系统。这种半导体量子点在可见光区是一种非常有效的单光子源。与通常的自组装量子点相比，其特殊的生长技术开辟了新的可能性。
2009-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Efficient charge transfer in solution-processed PbS Quantum Dot-reduced graphene oxide hybrid materials
本研究通过共价连接方法制备了PbS量子点-还原氧化石墨烯杂化材料，实现了高效电荷转移并调控转移效率。
2026-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-optical fluorescence blinking control in quantum dots with ultrafast mid-infrared pulses
光致发光（PL）不稳定性是一种普遍存在的现象，它会间接降低单个胶体量子点（CQD）的发光强度的时间稳定性及其整体的发光量子产率。尽管通过量子点结构及其环境的化学工程来减少闪烁的努力，闪烁仍然对量子点的应用构成障碍，特别是在生物学中的单粒子跟踪或单光子源中。在这里，我们展示了第一个确定性的全光学抑制量子点闪烁使用的可见光和中红外（MIR）激发的复合技术。我们发现，中等场超快MIR脉冲（5.5 $μ$ m，150 fs）可以切换发射从充电，低量子产率的“灰色”trion状态的“明亮的”激子状态在CdSe/CdS核壳量子点导致的QD强度闪烁显着减少。量子隧穿模拟表明，MIR场从具有降低的发射量子产率的trions去除多余的电荷，以恢复更高亮度的激子发射。我们的方法可以与现有的单粒子跟踪或超分辨率显微镜技术集成，而无需对样品进行任何修改，并转化为其他发射器呈现电荷诱导的PL谱，如金刚石和二维材料中的单光子发射缺陷。
2021-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
