基于磷化铟的胶体量子点中电子快速弛豫与空穴慢速弛豫

摘要： 基于胶体InP的量子点是一种有前景的发光材料，可作为含镉材料的环保替代品。尤其在光电器件应用中，理解载流子在注入过剩能量后如何弛豫至发光态，以及是否全部抵达该目标态至关重要。本研究报道了胶体InP/ZnS和InP/ZnSe核/壳量子点的时间分辨微分透射测量结果。通过光学激发与探测单个跃迁过程，我们能够区分电子与空穴的弛豫行为，进而确定载流子初始过剩能量对弛豫过程的影响。根据能级结构理论，电子会因强声子瓶颈效应而弛豫缓慢，而空穴由于能级间距较近应更易弛豫。但实验发现电子弛豫速度反而快于空穴——这种快速电子弛豫通过高效的类俄歇电子-空穴散射机制实现。另一方面，核壳态间较小的波函数重叠抑制了空穴弛豫。此外，空穴可能被捕获在核壳界面处，导致缓慢脱陷或非辐射复合。这些结果表明：为最大化体系辐射效率，构建能使载流子注入能量接近发光态的器件结构至关重要。