<div>
	Спектральные и кинетические характеристики свернутых в виде свитков ультратонких нанопластин селенида кадмия </div>

Дайбаге Даниил Саюзович

doi:10.17586/2226-1494-2023-23-5-920-926

2023 , ТОМ 23, НОМЕР 5 ( сентябрь-октябрь )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2023-23-5-920-926

УДК 538.958

Спектральные и кинетические характеристики свернутых в виде свитков ультратонких нанопластин селенида кадмия

Дайбаге Д.С.

Читать статью полностью

Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:

Дайбаге Д.С. Спектральные и кинетические характеристики свернутых в виде свитков ультратонких нанопластин селенида кадмия // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2023. Т. 23, № 5. С. 920–926. doi: 10.17586/2226-1494-2023-23-5-920-926

Аннотация

Введение. Исследованы при комнатной температуре оптические и люминесцентные свойства ультратонких коллоидных полупроводниковых нанопластин селенида кадмия, свернутых в виде свитков толщиной 2,5 монослоя. Метод. Для коллоидного синтеза объектов исследования применен ацетат кадмия дигидрат Cd(CH3COO)2·2H2O и триоктилфосфинселенид в качестве прекурсоров кадмия и селена соответственно, а также использованы растворы олеиновой кислоты и октадецена. Регистрация сигнала люминесценции скрученных наноструктур проведена с помощью волоконного ПЗС-спектрометра. Кривые затухания фотолюминесценции нанокристаллов получены методом время-коррелированного счета одиночных фотонов в максимуме интенсивности люминесценции. Основные результаты. Обнаружено, что люминесценция исследуемых образцов характеризуется как межзонными переходами, так и переходами с участием дефектных уровней. Установлено, что нормированное число фотонов, регистрируемых при исследовании затухания рекомбинационной люминесценции, в 45 раз превышает аналогичное значение для экситонной люминесценции при идентичных условиях эксперимента. Определены доминирующая длина волны люминесценции, цветовые координаты, чистота цвета и коррелированная цветовая температура коллоидных полупроводниковых ультратонких нанопластин селенида кадмия, свернутых в виде свитков. Выполнено сравнение полученных результатов с аналогичными колориметрическими характеристиками для более толстых коллоидных полупроводниковых наноструктур селенида кадмия из известных научных работ. Обсуждение. Наблюдаемые эффекты свидетельствуют о том, что использование ультратонких свернутых нанокристаллов селенида кадмия является перспективным для создания светодиодов на их основе.

Ключевые слова: фотолюминесценция, наночастицы, наносвитки, селенид кадмия, цветовые координаты, чистота цвета, цветовая температура

Благодарности. Автор выражает благодарность Р.Б. Васильеву за предоставленные наноструктуры, а также М.Л. Скорикову, А.С. Селюкову и С.А. Амброзевичу за полезное обсуждение результатов.

Список литературы

Kushavah D., Mohapatra P.K., Ghosh P., Singh M., Vasa P., Bahadur D., Singh B.P. Photoluminescence characteristics of CdSe quantum dots: role of exciton–phonon coupling and defect/trap states // Materials Research Express. 2017. V. 4. N 7. P. 075007. https://doi.org/10.1088/2053-1591/aa7a4f
Кацаба А.В., Федянин В.В., Амброзевич С.А., Витухновский А.Г., Лобанов А.Н., Селюков А.С., Васильев Р.Б., Саматов И.Г., Брунков П.Н. Характеризация дефектов в коллоидных нанокристаллах CdSe модифицированным методом термостимулированной люминесценции // Физика и техника полупроводников. 2013. Т. 47. № 10. С. 1339–1343.
Дайбаге Д.С., Амброзевич С.А., Перепелица А.С., Захарчук И.А., Осадченко А.В., Безверхняя Д.М., Авраменко А.И., Селюков А.С. Спектральные и кинетические свойства квантовых точек сульфида серебра во внешнем электрическом поле // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2022. Т. 22. № 6. С. 1098–1103. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2022-22-6-1098-1103
Reznik R.R., Kotlyar K.P., Shtrom I.V., Samsonenko Yu.B., Khrebtov A.I., Cirlin G.E. Different III-V semiconductor nanowires with quantum dots on silicon: growth by molecular-beam epitaxy and properties // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21. № 6. С. 866–871. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2021-21-6-866-871
Макурин А.А., Колобкова Е.В. Исследование спектрально-люминесцентных свойств квантовых точек CsPb(BrCl)₃ во фторфосфатных стеклах // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2022. Т. 22. № 5. С. 896–902. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2022-22-5-896-902
Vitukhnovsky A.G., Selyukov A.S., Solovey V.R., Vasiliev R.B., Lazareva E.P. Photoluminescence of CdTe colloidal quantum wells in external electric field // Journal of Luminescence. 2017. V. 186. P. 194–198. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.02.041
Ovchinnikov O.V., Smirnov M.S., Korolev N.V., Golovinski P.A., Vitukhnovsky A.G. The size dependence recombination luminescence of hydrophilic colloidal CdS quantum dots in gelatin // Journal of Luminescence. 2016. V. 179. P. 413–419. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2016.07.016
Mićić O.I., Cheong H.M., Fu H., Zunger A., Sprague J.R., Mascarenhas A., Nozik A.J. Size-dependent spectroscopy of InP quantum dots // The Journal of Physical Chemistry B. 1997. V. 101. N 25. P. 4904–4912. https://doi.org/10.1021/jp9704731
Miller E.M., Kroupa D.M., Zhang J., Schulz P., Marshall A.R., Kahn A., Lany S., Luther J.M., Beard M.C., Perkins C.L., Van De Lagemaat J. Revisiting the valence and conduction band size dependence of PbS quantum dot thin films // ACS Nano. 2016. V. 10. N 3. P. 3302–3311. https://doi.org/10.1021/acsnano.5b06833
de Mello Donega C., Koole R. Size dependence of the spontaneous emission rate and absorption cross section of CdSe and CdTe quantum dots // The Journal of Physical Chemistry C. 2009. V. 113. N 16. P. 6511–6520. https://doi.org/10.1021/jp811329r
Селюков А.С., Витухновский А.Г., Лебедев В.С., Ващенко А.А., Васильев Р.Б., Соколикова М.С. Электролюминесценция коллоидных квазидвумерных полупроводниковых наноструктур CdSe в гибридном светоизлучающем диоде // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2015. Т. 147. № 4. С. 687–701.
Jin T., Lian T. Trap state mediated triplet energy transfer from CdSe quantum dots to molecular acceptors // The Journal of Chemical Physics. 2020. V. 153. N 7. P. 074703. https://doi.org/10.1063/5.0022061
Yokota H., Okazaki K., Shimura K., Nakayama M., Kim D. Photoluminescence properties of self-assembled monolayers of CdSe and CdSe/ZnS quantum dots // The Journal of Physical Chemistry C. 2012. V. 116. N 9. P. 5456–5459. https://doi.org/10.1021/jp2116609
Васильев Р.Б., Соколикова М.С., Витухновский А.Г., Амброзевич С.А., Селюков А.С., Лебедев В.С. Оптика свёрнутых в виде свитков коллоидных квантоворазмерных наноструктур CdSe // Квантовая электроника. 2015. Т. 45. № 9. C. 853–857.
Tessier M.D., Javaux C., Maksimovic I., Loriette V., Dubertret B. Spectroscopy of single CdSe nanoplatelets // ACS Nano. 2012. V. 6. N 8. P. 6751–6758. https://doi.org/10.1021/nn3014855
Saidzhonov B.M., Zaytsev V.B., Berekchiian M.V., Vasiliev R.B. Highly luminescent copper-doped ultrathin CdSe nanoplatelets for white-light generation // Journal of Luminescence. 2020. V. 222. P. 117134. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2020.117134
Kurtina D.A., Grafova V.P., Vasil’eva I.S., Maksimov S.V., Zaytsev V.B., Vasiliev R.B. Induction of chirality in atomically thin ZnSe and CdSe nanoplatelets: strengthening of circular dichroism via different coordination of cysteine-based ligands on an ultimate thin semiconductor core // Materials. 2023. V. 16. N 3. P. 1073. https://doi.org/10.3390/ma16031073
Kurtina D.A., Garshev A.V., Vasil’eva I.S., Shubin V.V., Gaskov A.M., Vasiliev R.B. Atomically thin population of colloidal CdSe nanoplatelets: growth of rolled-up nanosheets and strong circular dichroism induced by ligand exchange // Chemistry of Materials. 2019. V. 31. N 23. P. 9652–9663. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.9b02927
Горбунова Е.В., Чертов А.Н. Колориметрия источников излучения: учебное пособие. СПб.: Университет ИТМО, 2015. 126 с.
Жбанова В.Л. Система цветоделения на основе цветового треугольника для колориметрических исследований в микроскопии // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2023. Т. 23. № 2. С. 236–244. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2023-23-2-236-244
Christodoulou S., Climente J.I., Planelles J., Brescia R., Prato M., Martín-García B., Khan A.H., Moreels I. Chloride-induced thickness control in CdSe nanoplatelets // Nano Letters. 2018. V. 18. N 10. P. 6248–6254. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b02361
Ott F.D., Riedinger A., Ochsenbein D.R., Knüsel P.N., Erwin S.C., Mazzotti M., Norris D.J. Ripening of semiconductor nanoplatelets // Nano Letters. 2017. V. 17. N 11. P. 6870–6877. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.7b03191
Biadala L., Liu F., Tessier M.D., Yakovlev D.R., Dubertret B., Bayer M. Recombination dynamics of band edge excitons in quasi-two-dimensional CdSe nanoplatelets // Nano Letters. 2014. V. 14. N 3. P. 1134–1139. https://doi.org/10.1021/nl403311n
Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит, 2005. 416 с.
Smirnov M.S., Ovchinnikov O.V. IR luminescence mechanism in colloidal Ag₂S quantum dots // Journal of Luminescence. 2020. V. 227. P. 117526. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2020.117526

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License