Thermally stimulated luminescence of colloidal InP/ZnS quantum dots

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

For the first time, spectrally resolved thermally stimulated luminescence in core/shell colloidal InP/ZnS quantum dots after exposure to UV radiation at 7 K is studied. Analysis of the measured luminescence spectra shows that the recombination of charge carriers localized under irradiation and released upon further stimulation occurs with the participation of defect centers based on dangling indium and phosphorus bonds. Using the initial growth method and the formalism of general-order kinetics, the kinetic features of possible thermally stimulated mechanisms are analyzed, and the energy characteristics of the corresponding capture centers are estimated. Active traps in the studied nanocrystals are found to be characterized by close activation energy values in the range of 25–29 meV.

About the authors

S. S Savchenko

NANOTECH Centre, Ural Federal University

Email: s.s.savchenko@urfu.ru
Yekaterinburg, Russia

A. S Vokhminsev

NANOTECH Centre, Ural Federal University

Yekaterinburg, Russia

I. A Weinstein

NANOTECH Centre, Ural Federal University; Institute of Metallurgy of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Yekaterinburg, Russia; Yekaterinburg, Russia

References

  1. Ремпель А.А., Овчинников О.В., Вайнштейн И.А. и др. // Успехи химии. 2024. Т. 93. № 4. Art. No. RCR5114
  2. Rempel A.A., Ovchinnikov O.V., Weinstein I.A. et al. // Russ. Chem. Rev. 2024. V. 93. No. 4. Art. No. RCR5114.
  3. Аржанов А.И., Савостьянов А.О., Магарян К.А. и др. // Фотоника. 2021. Т. 15. № 8. C. 622
  4. Arzhanov A.I., Savostianov A.O., Magaryan K.A. et al. // Photonics Russ. 2021. V. 15. No. 8. P. 622.
  5. Shirasaki Y., Supran G.J., Bawendi M.G., Bulovic V. // Nature Photon. 2013. V. 7. No. 1. P. 13.
  6. Almeida G., Ubbink R.F., Stam M., du Fossé I., Houtepen A.J. // Nature Rev. Mater. 2023. V. 8. No. 11. P. 742.
  7. Zhang L., Xu H., Zhang X. et al. // Inorg. Chem. 2024. V. 63. No. 10. P. 4604.
  8. Nguyen H.T., Das R., Duong A.T., Lee S. // Opt. Mater. 2020. V. 109. Art. No. 110251.
  9. Еськова А.Е., Аржанов А.И., Магарян К.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84.№1. С. 48
  10. Eskova A.E., Arzhanov A.I., Magaryan K.A. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 1. P. 40.
  11. Tang X., Ackerman M.M., Shen G., Guyot-Sionnest P. // Small. 2019. V. 15. No. 12. Art. No. 1804920.
  12. Слюсаренко Н.В., Герасимова М.А., Парфенова Е.В., Слюсарева Е.А. // Изв. РАН. Сер. физ. 2024. Т. 88. № 6. C. 991
  13. Slyusarenko N.V., Gerasimova M.A., Parfenova E.V., Slyusareva E.A. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. No. 6. P. 968.
  14. Аржанов А.И., Савостьянов А.О., Магарян К.А. и др. // Фотоника. 2022. Т. 16. № 2. С. 96
  15. Arzhanov A.I., Savostianov A.O., Magaryan K.A. et al. // Photonics Russ. 2022. V. 16. No. 2. P. 96.
  16. Biadala L., Siebers B., Beyazit Y. et al. // ACS Nano. 2016. V. 10. No. 3. P. 3356.
  17. Azhniuk Y.M., Lapushansky V.V., Prymak M.V. et al. // J. Nano–Electron. Phys. 2016. V. 8. No. 3. Art. No. 03024.
  18. Katsaba A.V., Ambrozevich S.A., Vitukhnovsky A.G. et al. // J. Appl. Phys. 2013. V. 113. No. 18. Art. No. 184306.
  19. Savchenko S.S., Vokhmintsev A.S., Weinstein I.A. // J. Luminescence. 2022. V. 242. Art. No. 118550.
  20. Вайнштейн И.А., Савченко С.С. // Изв. АН. Сер. хим. 2023. Т. 72. № 2. C. 534
  21. Weinstein I.A., Savchenko S.S. // Russ. Chem. Bull. 2023. V. 72. No. 2. P. 534.
  22. Savchenko S., Vokhmintsev A., Karabanalov M. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2024. V. 26. No. 27. P. 18727.
  23. Efros A.L.L., Rosen M. // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. No. 6. P. 1110.
  24. Osad'ko I.S., Eremchev I.Y., Naumov A.V. // J. Phys. Chem. C. 2015. V. 119. No. 39. P. 22646.
  25. Eychmüller A. // J. Phys. Chem. B. 2000. V. 104. No. 28. P. 6514.
  26. Eremchev I.Y., Osad'ko I.S., Naumov A.V. // J. Phys. Chem. C. 2016. V. 120. No. 38. P. 22004.
  27. Shilov A., Savchenko S., Vokhmintsev A. et al. // Materials. 2024. V. 17. No. 22. Art. No. 5587.
  28. Eremchev I.Y., Tarasevich A.O., Kniazeva M.A. et al. // Nano Lett. 2023. V. 23. No. 6. P. 2087.
  29. Кацаба А.В., Федянин В.В., Амброзевич С.А. и др. // Физ. и техн. полупровод. 2013. Т. 47. № 10. С. 1339
  30. Katsaba A.V., Fedyanin V.V., Ambrozevich S.A. et al. // Semiconductors. 2013. V. 47. No. 10. P. 1328.
  31. Smirnov M.S., Buganov O.V., Tikhomirov S.A. et al. // J. Nanopart. Res. 2017. V. 19. No. 11. Art. No. 376.
  32. Перепелица А.С., Овчинников О.В., Смирнов М.С. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 6. С. 817
  33. Perepelitsa A.S., Ovchinnikov O.V., Smirnov M.S. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. No. 6. P. 687.
  34. Grevtseva I., Chirkov K., Ovchinnikov O. et al. // J. Luminescence. 2024. V. 267. Art. No. 120348.
  35. Voznyy O., Thon S.M., Ip A.H., Sargent E.H. // J. Phys. Chem. Lett. 2013. V. 4. No. 6. P. 987.
  36. Koscher B.A., Swabeck J.K., Bronstein N.D., Alivisatos A.P. // J. Amer. Chem. Soc. 2017. V. 139. No. 19. P. 6566.
  37. Kirkwood N., Monchen J.O.V., Crisp R.W. et al. // J. Amer. Chem. Soc. 2018. V. 140. No. 46. P. 15712.
  38. Ekimov A.I. // Phys. Scripta. 1991. V. 39. P. 217.
  39. Dekanozishvili G., Driaev D., Kalabegishvili T., Kvatchadze V. // J. Luminescence. 2009. V. 129. No. 10. P. 1154.
  40. Tessier M.D., Dupont D., De Nolf K. et al. // Chem. Mater. 2015. V. 27. No. 13. P. 4893.
  41. Савченко С.С., Вохминцев А.С., Вайнштейн И.А. // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43. № 6. C. 39
  42. Savchenko S.S., Vokhmintsev A.S., Weinstein I.A. // Tech. Phys. Lett. 2017. V. 43. No. 3. P. 297.
  43. Savchenko S.S., Vokhmintsev A.S., Weinstein I.A. // Opt. Mater. Express. 2017. V. 7. No. 2. P. 354.
  44. Savchenko S.S., Vokhmintsev A.S., Weinstein I.A. // Nanomaterials. 2019. V. 9. No. 5. Art. No. 716.
  45. Grabelle M., Spieles M., Lesnyak V. et al. // Analyt. Chem. 2009. V. 81. No. 15. P. 6285.
  46. Cho E., Kim T., Choi S. et al. // ACS Appl. Nano Mater. 2018. V. 1. No. 12. P. 7106.
  47. Janke E.M., Williams N.E., She C. et al. // J. Amer. Chem. Soc. 2018. V. 140. No. 46. P. 15791.
  48. Wang C., Wang Q., Zhou Z. et al. // J. Luminescence. 2020. V. 225. Art. No. 117354.
  49. McKeever S.W.S. A Course in Luminescence Measurements and Analyses for Radiation Dosimetry. Chichester: John Wiley & Sons Ltd, 2022. 412 p.
  50. Kitis G., Gomez-Ros J.M., Tuyn J.W.N. // J. Phys. D. Appl. Phys. 1998. V. 31. No. 19. P. 2636.
  51. Weinstein I.A., Vokhmintsev A.S., Minin M.G. et al. // Radiat. Meas. 2013. V. 56. P. 236.
  52. Vokhmintsev A.S., Petrenyov I.A., Kamalov R.V. et al. // J. Luminescence. 2022. V. 252. Art. No. 119412.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».