半导体量子点(QDs)具有独特的可调光致发光特性,可用于固态照明显示、光电和生物医学成像等技术领域。
为了获得发射的量子点,在InP芯涂覆一层高禁带半导体,如ZnS,形成桥壳异质结构,使阱态大大钝化,增加光致发光量子产率。为了进一步提高InP/ZnS量子点的亮度、稳定性和颜色范围,需要建立组成和光致发光性质之间的关系。
下文利用FS5荧光光谱仪对InP/ZnS量子点的光物理进行了稳态和时间分辨研究,发现了由于ZnS可能脱壳不完全阱发射的存在。
测试方法:
样品:InP/ZnS QDs甲苯溶液(在500nm处吸光度为0.15)
仪器:FS5一体化荧光光谱仪,SC-05标准液体支架及皮秒脉冲激光器EPL-405,TCSPC模块,PMT-980检测器(进行吸收光谱及光致发光光谱的测试)

结果:
InP/ZnS量子点在620nm处有明显的带边发光峰,半高宽为65nm。除了基带边缘峰外,还有一条宽低能峰入射近红外区。

为了进一步确定阱的存在,利用FS5的TCSPC功能测量了样品光致发光寿命;由于阱发射和带边发射在不同的时间尺度上发生。使用皮秒脉冲二极管激发器(EPL-405)作为激发光源,建立时间分辨的发射光谱(TRES),TRES清晰表明,在较长的发射波长下,光致发光寿命显著增加。

为了确定光致发光寿命,用更高的时间分辨率测试了带边发射峰(620nm)和尾发射峰(775nm)的衰退曲线,使用FS5的Fluoracle软件进行拟合符合四指数衰减。结果表明,带边发射峰的平均发光寿命为31.2ns,而尾发射峰的平均发光寿命为348ns。

结论:
FS5紧凑型荧光光谱仪在表征新型量子点发射体的吸光度、发射和寿命的能力,并有助于建立结构-性能关系。

