掺杂机制对Cu掺杂ZnSe/ZnS/L-半胱氨酸核壳量子点中光生载流子行为的影响

摘要： 通过水相合成法中的成核掺杂和生长掺杂两种方式制备了铜掺杂ZnSe/ZnS/L-半胱氨酸核壳量子点。结合表面光伏（SPV）、光声（PA）及电场诱导SPV技术，并辅以紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱，探究了这些铜掺杂量子点中光生自由载流子（FCCs）的传输特性。结果表明：两种掺杂机制导致铜掺杂量子点具有不同的掺杂位置和微观电子结构。与生长掺杂制备的量子点相比，成核掺杂制备的量子点因其独特的微观电子结构展现出更优异的SPV特性——例如在600 nm处因光生FCCs浓度更高而呈现更强的SPV响应强度；其最强SPV响应与最强PA信号的比值达到生长掺杂量子点的2.41倍，这是因为成核掺杂量子点中更多的光生FCCs产生光伏效应而非非辐射退激发过程引发的光声效应；其长波长SPV响应肩峰位置较生长掺杂量子点显著红移，从而在可见光区获得更宽的SPV响应范围；且成核掺杂量子点比生长掺杂量子点具有更明显的施主特征。