danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-75Research ArticleФИЗИКАPHYSICSФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ НАНОКРИСТАЛЛОВ С 1-, 2- И 3-МЕРНЫМ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ ОГРАНИЧЕНИЕМ , ПОМЕЩЁННЫХ ВО ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕPHOTOLUMINESCENCE OF SEMICONDUCTOR NANOCRYSTALS WITH 1D, 2D AND 3D SPATIAL CONFINEMENT UNDER EXTERNAL ELECTRIC FIELDГУРИНОВИЧЛ. И.GURINOVICHL. I.gphms@imaph.bas-net.byГАПОНЕНКОС. В.GAPONENKOS. V.

академик

АРТЕМЬЕВМ. В.ARTEMYEVM. V.ПРУДНИКОВА. В.PRUDNIKAUA. V.Институт физики им. Б. И. Степанова НАН Беларуси, МинскBelarusНИИ физико-химических проблем БГУ, МинскBelarus2015310520165922933Copyright © ГУРИНОВИЧ Л.И., ГАПОНЕНКО С.В., АРТЕМЬЕВ М.В., ПРУДНИКОВ А.В., 20162016ГУРИНОВИЧ Л.И., ГАПОНЕНКО С.В., АРТЕМЬЕВ М.В., ПРУДНИКОВ А.В.GURINOVICH L.I., GAPONENKO S.V., ARTEMYEV M.V., PRUDNIKAU A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/75

Синтезированы и экспериментально исследованы электрофотолюминесцентные свойства нанокристаллов (квантовых точек, наностержней и нанопластин) полупроводникового соединения селенида кадмия как модельного объекта. Установлено, что нанопластины обладают максимальной чувствительностью оптического поглощения и минимальной чувствительностью фотолюминесценции к внешнему электрическому полю F из всех исследованных наноструктур. Интенсивность ФЛ изменяется по закону вида –|F |1/2, если наночастица не имеет сферической симметрии и её размер превышает боровский радиус экситона αB (для полупроводника ядра), или по закону вида –|F |2, если наночастица имеет сферическую симметрию и её раз мер много меньше боровского радиуса. На основании установленных зависимостей сформулирована гипотеза об ионизационном механизме тушения ФЛ, который возникает вследствие туннелирования возбуждённых электронов (и дырок) через потенциальный барьер нанокристалл/матрица. Исходя из анализа наблюдаемых в экспериментах закономерностей и учитывая квантовомеханические свойства полупроводниковых наночастиц, сделан обобщающий вывод о том, что полупроводниковые наностержни и нанопластины не являются одной из разновидностей квантовых точек, а представляют собой самостоятельный класс полупроводниковых квантоворазмерных наноструктур со своими специфическими электрооптическими свойствами.

A comparative analysis of photoluminescence quenching of CdSe colloidal quantum dots, nanorods, and nanoplatelets under external electric field has been carry out. Experimentally it has been demonstrated that for the quantum dots the PL quenching is more efficient than in the same nanorods and nanoplatelets. The functional dependence of PL intensity quenching vs. magnitude of electric field has been established and is in good accordance with the probability of charge tunneling under a triangular potential barrier.

ReferencesGaponenko S. V. Introduction to Nanophotonics. Cambridge University Press, New York, USA, 2010.Gaponenko S. V. Introduction to Nanophotonics. Cambridge University Press, New York, USA, 2010.Cunningham J. E. // Mater. Sci. Eng. 1999. Vol. 25. P. 155–194.Cunningham J. E. // Mater. Sci. Eng. 1999. Vol. 25. P. 155–194.Ikehara H., Goto T., Kamiya H. et al. // Opt. Express. 2013. Vol. 21. P. 6377–6390.Ikehara H., Goto T., Kamiya H. et al. // Opt. Express. 2013. Vol. 21. P. 6377–6390.Hight-efficient small-aperture light converter. International Application PCT/BY2004/000023 BY, H01L 31/02, 31/18 / S. V. Gaponenko, U. Woggon, M. V. Artemyev, N. V. Gaponenko, L. I. Gurinovich, I. S. Molchan, A. A. Lutich; Institute of Molecular and Atomic Physics of National Academy of Science of Belarus. WO 2006/034561 A1; filling 27.09.2004; publication 06.04.2006 // WIPO, PCT Gazette. 2006. Section I. P. 9336.Hight-efficient small-aperture light converter. International Application PCT/BY2004/000023 BY, H01L 31/02, 31/18 / S. V. Gaponenko, U. Woggon, M. V. Artemyev, N. V. Gaponenko, L. I. Gurinovich, I. S. Molchan, A. A. Lutich; Institute of Molecular and Atomic Physics of National Academy of Science of Belarus. WO 2006/034561 A1; filling 27.09.2004; publication 06.04.2006 // WIPO, PCT Gazette. 2006. Section I. P. 9336.Ekimov A. I., Efros Al. L., Shubina T. V., Skvortsov A. P. // J. of Luminescence. 1990. Vol. 46. P. 97–100.Ekimov A. I., Efros Al. L., Shubina T. V., Skvortsov A. P. // J. of Luminescence. 1990. Vol. 46. P. 97–100.Achtstein A. W., Prudnikau A. V., Ermolenko M. V. et al. // ACS Nano. 2014. Vol. 8, N 8. P. 7678–7686.Achtstein A. W., Prudnikau A. V., Ermolenko M. V. et al. // ACS Nano. 2014. Vol. 8, N 8. P. 7678–7686.Ullrich B., Wang J. S., Brown G. J. // AIP Advances. 2012. Vol. 2, Issue 4. P. 042132.Ullrich B., Wang J. S., Brown G. J. // AIP Advances. 2012. Vol. 2, Issue 4. P. 042132.Artemyev M. V., Gurinovich L. I., Stupak A. P., Gaponenko S. V. // Phys. Status Solidi (B). 2001. Vol. 224, N 1. P. 191–194.Artemyev M. V., Gurinovich L. I., Stupak A. P., Gaponenko S. V. // Phys. Status Solidi (B). 2001. Vol. 224, N 1. P. 191–194.Степуро В., Суханова А., Артемьев М. и др. // Оптика и спектроскопия. 2006. Т. 100, № 6. С. 927–935.Степуро В., Суханова А., Артемьев М. и др. // Оптика и спектроскопия. 2006. Т. 100, № 6. С. 927–935.Клячковская Е. В., Ващенко С. В., Ступак А. П., Гапоненко С. В. // Журн. прикл. спектр. 2010. Т. 77, № 5. С. 793–796.Клячковская Е. В., Ващенко С. В., Ступак А. П., Гапоненко С. В. // Журн. прикл. спектр. 2010. Т. 77, № 5. С. 793–796.Гуринович Л. И., Лютич А. А., Ступак А. П. и др. // Физика и техника полупроводников. 2009. Т. 43, вып. 8. С. 1045–1053.Гуринович Л. И., Лютич А. А., Ступак А. П. и др. // Физика и техника полупроводников. 2009. Т. 43, вып. 8. С. 1045–1053.Гуринович Л. И., Лютич А. А., Ступак А. П. и др. // Журн. прикл. спектр. 2010. Т. 77, № 1. С. 129–135.Гуринович Л. И., Лютич А. А., Ступак А. П. и др. // Журн. прикл. спектр. 2010. Т. 77, № 1. С. 129–135.Гуринович Л. И., Артемьев М. В., Ступак А. П. и др. // Журн. прикл. спектр. 2012. Т. 79, № 1. С. 104–113.Гуринович Л. И., Артемьев М. В., Ступак А. П. и др. // Журн. прикл. спектр. 2012. Т. 79, № 1. С. 104–113.Murray C. B., Kagan C. B., Bawendi M. G. // Annu. Rev. Mater. Sci. 2000. Vol. 30. P. 545–610.Murray C. B., Kagan C. B., Bawendi M. G. // Annu. Rev. Mater. Sci. 2000. Vol. 30. P. 545–610.Mokari T., Banin U. // Chem. Mater. 2003. Vol. 15. P. 3955–3960.Mokari T., Banin U. // Chem. Mater. 2003. Vol. 15. P. 3955–3960.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.