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Ti0.91O2 / CdSハイブリッド球構造の光学特性の合成と研究

要約

交互の極薄Ti 0.91 の光学特性 O 2 レイヤーバイレイヤー(LBL)アセンブリ技術によって設計されたナノシートとCdSナノ粒子ハイブリッド球状構造が調査されます。ハイブリッド球状構造のフォトルミネッセンス(PL)スペクトル測定から、スペクトルシフト蛍光発光がこの新しいハイブリッド材料で発生します。時間分解PL測定は、Ti 0.91 のみと比較して、3.75nsの著しく長いPL寿命を示します。 O 2 球またはCdSナノ粒子。新しい結果は、Ti 0.91 間の新しいタイプII間接光学遷移メカニズムによる電子正孔分離の強化に起因していました。 O 2 および電荷分離構成のCdS。

背景

半導体複合ナノ構造は、光起電用途やその他のオプトエレクトロニクスデバイスに最適な伝導帯と価電子帯の組み合わせにより、より注目を集めています[1,2,3,4]。タイプII半導体複合ナノ構造における電子と正孔の空間的分離は、光源[5、6]、レーザー[7、8、9]、およびなどのアプリケーションに望ましい光学特性を持つ電荷キャリアの寿命を延ばすことができます。光起電装置[10、11]。タイプII複合ナノ構造における間接光学遷移(IOT)効果の多くの研究が、過去数年にわたって報告されています。たとえば、IOT現象は、酸化グラフェンやTiO 2 などの極薄ハイブリッド球ナノ構造で報告されています。 ナノシート[12]または結合量子ドットシステム[13]。近年、TiO 2 は、光触媒や太陽電池で使用するための優れた光学特性のために広く研究されている重要な光学材料ですが、TiO 2 のバンドギャップが広い(3.2 eV) UV領域での光触媒特性を制限します。可視光領域の旋光性を幅広く活用するために、TiO 2 の表面 量子ドットでコーティングされたナノシートは、色素増感太陽電池の優れた代替品として研究されてきました[14、15、16、17、18]。特に重要なのは、TiO 2 の複合システムです。 CdS量子ドット(QD)と組み合わせたナノシートは、その適切なバンドギャップ(2.4 eV)と優れた光学特性により、さまざまなアプリケーションで広く研究されてきました[19、20、21]。これらの機能を組み合わせて、TiO 2 / CdSハイブリッド構造は、最近、独自のシステムとして注目されています[22、23、24、25、26]。さらに、TiO 2 でコーティングされたCdSナノ粒子 ナノシートは、その光学活性を大幅に向上させることができます。これまでのところ、励起子の分離とキャリアの抽出は、高効率の材料増感太陽電池を実現するための主要なボトルネックです。ただし、TiO 2 に基づく光励起キャリアダイナミクスに関する基礎研究 / CdSハイブリッド球は制限されています。したがって、交互のTi 0.91 からなる複合ナノ構造のフォトルミネッセンス(PL)特性と時間分解PL減衰 O 2 ナノシートとCdSナノ粒子をこの論文で調査した。 PLスペクトルと時間分解PL減衰測定から、新しいタイプII間接光学遷移は、Ti 0.91 で構成される複合ナノ構造の新しい蛍光発光メカニズムの解明に貢献します。 O 2 従来のTiO 2 とは異なるナノシートとCdSナノ粒子 / CdS蛍光放射遷移システム。電荷キャリアの再結合特性を確認し、Ti 0.91 のさまざまな放射遷移経路の競合メカニズムを解明するために、励起パワーおよび励起波長に依存するPLスペクトルと時間分解PL減衰測定もさらに調査しました。 O 2 / CdS複合ナノ構造。これらの新しい結果は、TiO 2 での電荷分離と電荷抽出の設計に役立つ視点を提供します。 さまざまなオプトエレクトロニクスデバイスアプリケーション向けのCdS複合ナノ構造。

メソッド

サンプルの合成

Ti 0.91 の合成 O 2 ナノシートとCdSナノ粒子は、層ごとの自己組織化技術に基づいて報告されています[27]。多層Ti 0.91 を製造するための全体的な手順 O 2 / CdS複合ナノ構造は次のように示されます。PMMA固体球表面へのPEIの飽和吸着を確実にするために、ポリ(メタクリル酸メチル)(PMMA)固体球をプロトン性ポリエチレンイミン(PEI)水溶液で完全に希釈しました。 PEIでコーティングされたPMMA固体球は、超音波処理によって脱イオン水で希釈されます。次に、負に帯電したTi 0.91 O 2 ナノシートを、攪拌しながらPEI溶液でコーティングされたハイブリッドPMMAに添加し、PMMAはTi 0.91 と結合します。 O 2 反対の電荷の内部静電相互作用によるナノシート。上記の手順を繰り返した。多層PEI / Ti 0.91 O 2 PMMA球上に堆積された/ PEI / CdSハイブリッド球ナノ構造は、上記の繰り返される合成手順に基づいて達成されました。マイクロ波照射中に、PEI部分が除去され、PMMA粒子が分解されました。反応後、交互のTi 0.91 からなる中空球 O 2 ナノシートとCdSQDが得られ、わずかなPMMA残留物がテトラヒドロフラン(THF)で除去されました。最後に、多層Ti 0.91 のハイブリッド中空球 O 2 / CdSナノ構造が得られました。

実験装置

固体Ti 0.91 のサンプル画像 O 2 / CdSハイブリッド球と中空Ti 0.91 O 2 / CdSハイブリッド球は、透過型電子顕微鏡(TEM)と走査型電子顕微鏡(SEM)でそれぞれ測定されました。適切な量​​の固体Ti 0.91 O 2 / CdSハイブリッド球と中空Ti 0.91 O 2 / CdSハイブリッド球体を脱イオン水で希釈して、サンプル密度を低くしました。希釈したサンプルをシリカカバースリップにスピンコーティングして、266nmと400nmの励起で光学測定用の薄膜を作成しました。すべてのサンプルの光学測定は、室温で実行されました。 PLスペクトル測定では、繰り返し率76MHzの800nm ps Ti:Sapphireレーザーを使用して、2次高調波および3次高調波変換技術に基づいてそれぞれ266nmおよび400nmの波長のパルスレーザーを生成しました。垂直方向に対して約45°の入射角の266ナノメートルおよび400nmのパルスレーザーが、約100 W / cm 2 の出力密度でサンプル表面に焦点を合わせました。 。サンプルからのPLは、60倍の対物レンズによって垂直に収集され、分光計に送信され、発光PLスペクトルは、モノクロメーター(Acton SP-2500i、0.5 m、150ラインmm − 1 )で記録されました。 Princeton Instrumentsの液体窒素冷却電荷結合装置(CCD)カメラを備えた、500 nmでブレーズド回折格子。時間分解PL減衰測定の場合、サンプルからのPLは同じ対物レンズによって収集され、250psの時間分解能を持つ単一光子計数システムによって検出されました。さらに、10 nm帯域幅の対応する450、500、および550 nmバンドパスフィルターを使用して、さまざまな波長のPL寿命を効果的に測定しました。

結果と考察

図1aは、Ti 0.91 のエネルギーレベルを示しています。 O 2 ナノシートとCdSナノ粒子、およびCdSナノ粒子は、Ti 0.91 と比較して高い伝導帯レベルを持っています。 O 2 ナノシート。ハイブリッド球体Ti 0.91 の走査型電子顕微鏡(SEM)画像 O 2 数百ナノメートルの長さと滑らかな表面を持つナノシートとCdSナノ粒子を図1bに示します。固体Ti 0.91 の透過型電子顕微鏡(TEM)画像 O 2 / CdSハイブリッド球と中空Ti 0.91 O 2 / CdS複合球体ナノ構造をそれぞれ図1c、dに示します。図1aは、純粋なPMMA、CdS、およびTi 0.91 のXRDパターンを示しています。 O 2 / CdSフィルム。純粋なPMMAと比較して、Ti 0.91 O 2 / CdSおよびCdSフィルムは、立方相CdSの存在を示す新しいピーク2および4を示します。 Ti 0.91 の組成 O 2 / CdSは、図1fに示すように、e X線光電子分光法(XPS)によって識別されました。したがって、交互のTi 0.91 で構成される中空球 O 2 ナノシートとCdS量子ドットが得られました。 Ti 0.91 の合成をさらに検証するため O 2 層ごとの自己組織化技術に基づくナノシートとCdSナノ粒子、Ti 0.91 の吸収スペクトルとラマンスペクトル O 2 およびTi 0.91 O 2 / CdSは、追加ファイル1:図S1と図S2にそれぞれ示されています。 Ti 0.91 のラマンスペクトルとの比較 O 2 ナノシート、Ti 0.91 のラマンスペクトル O 2 / CdSは、Ti 0.91 の組み合わせを示しています O 2 ナノシートとCdSナノ粒子。

a ハイブリッド球のエネルギーバンド図Ti 0.91 O 2 およびCdS。 b Ti 0.91 の走査型電子顕微鏡(SEM)画像 O 2 / CdS。 c 固体Ti 0.91 の透過型電子顕微鏡(TEM)画像 O 2 / CdSハイブリッド球。 d 中空Ti 0.91 O 2 / CdSハイブリッド球。 e PMMA、CdS、およびTi 0.91 のXRD O 2 / CdS。 f Ti 0.91 のXPSスペクトル O 2 / CdS

Ti 0.91 のフォトルミネッセンス(PL)スペクトル O 2 (黒)、CdS(赤)、およびTi 0.91 O 2 266nmで励起された/ CdS(黒)を図2aに示します。 Ti 0.91 の蛍光ピーク O 2 とCdSは、それぞれ266nmの励起で約450nmと530nmです。 TiO 2 のバンドギャップエネルギーのため は3.2eVであり、図2aで観察された赤方偏移PLスペクトルは、Ti 0.91 のバンドギャップ内で生成された欠陥レベルに起因するはずです。 O 2 Ti 0.91 に穴が発生するようにします O 2 価電子帯は、非放射チャネルによってさまざまな欠陥状態レベルに緩和され、Ti 0.91 の電子と再結合することができます。 O 2 、関連する欠陥状態の発光を生じさせる。 266 nmの励起下では、CdSナノ粒子からの530 nm付近の蛍光発光ピークは、CdSのエネルギーバンドギャップ(2.48 eV)よりも小さいエネルギーバンドギャップを体現しています。伝導帯の底から異なる欠陥状態レベルへの励起電子の非放射遷移は、CdSナノ粒子で発生すると考えられます。ただし、Ti 0.91 の場合、蛍光発光のピークは500nmにシフトします。 O 2 / CdSハイブリッド構造は266nmで励起されます。いずれかのTi 0.91 の寄与を除外した場合 O 2 またはCdSを赤方偏移したスペクトル発光に変換します。次に、この蛍光メカニズムは、Ti 0.91 のハイブリッドインターフェースにおける間接光学遷移(IOT)に起因します。 O 2 / CdSシステム。従来のタイプIITiO 2 / CdS複合ナノ構造、TiO 2 の光励起 CdSは、CdSの高い伝導帯からTiO 2 の低い伝導帯に電子を移動します。 TiO 2 の低い値のバンドから生成された正孔 CdSナノ粒子のより高い値のバンドに。 Ti 0.91 のPL放出全体の場合 O 2 / CdS中空球はCdSナノ粒子に由来します。電子が、CdSナノ粒子の伝導帯からTiO 2 の伝導帯に移動する、非放射性崩壊チャネルによって引き起こされるより速いPL崩壊プロセスを観察する必要があります。 従来のTiO 2 と同様に蛍光消光効果により / CdSシステム。したがって、現在のTi 0.91 に対して新しい電子移動メカニズムが提案されました。 O 2 / CdSハイブリッドナノ構造中空球システム:Ti 0.91 の伝導帯の電子 O 2 CdSナノ粒子の価電子帯の穴と再結合します。次に、スペクトルシフトされた発光がこのTi 0.91 に現れます。 O 2 / CdS複合材料。

a Ti 0.91 のPLスペクトル O 2 (黒)、CdS(赤)、およびTi 0.91 O 2 / CdS(青)サンプルは266nmで励起されます。 b Ti 0.91 のPL減衰曲線 O 2 (黒)、CdS(赤)、およびTi 0.91 O 2 / CdS(青)サンプル、266nm励起

現在のTi 0.91 間の電荷移動をよりよく研究するため O 2 ナノシートとCdSナノ粒子、一時的な時間分解PL減衰測定は、266nmで励起されたサンプルで実行されました。 PL減衰曲線は、 f の形式で双指数関数にうまく適合させることができます。 ( t )= A 1 exp(− t / τ 1 )+ A 2 exp(− t / τ 2 )。平均寿命τはτの形式で計算されます =( A 1 τ 1 2 + A 2 τ 2 2 )/( A 1 τ 1 + A 2 τ 2 )およびそれ以降のすべてのライフタイム計算はフォームに基づいています。したがって、Ti 0.91 の平均PL寿命 O 2 図2bに示すように、は0.43 nsであり、CdSの平均PL寿命は0.35nsです。さらに重要なことに、Ti 0.91 の平均PL寿命 O 2 / CdSハイブリッド構造は、前述のTi 0.91 のみのPL寿命と比較して、3.75nsに著しく増加しています。 O 2 ナノシートまたはCdSナノ粒子。 Ti 0.91 の新しいタイプの電荷移動メカニズムに基づく O 2 / CdSハイブリッドインターフェースでは、電子はTi 0.91 の伝導帯に留まります。 O 2 ナノシートですが、正孔は欠陥状態レベルまで緩和するか、CdSナノ粒子の価電子帯レベルに移動する可能性があります。 Ti 0.91 の対称性が低いため O 2 / CdSハイブリッドインターフェース、Ti 0.91 の伝導帯の電子からの光再結合 O 2 また、CdSのバリューバンドレベルのホールにより、PLの寿命が長くなります。ただし、実験結果は、Ti 0.91 の弱い旋光度も示しています。 O 2 / CdS中空球ナノ構造、400 nmのレーザー励起下で、Ti 0.91 でのCdSの増感の明らかな発生はありません。 O 2 。これは、CdSの伝導帯の電子が、Ti 0.91 の伝導帯に移動するのではなく、CdSの価電子帯の正孔と再結合する傾向があることを意味します。 O 2 ナノシート。これらの実験結果は、従来のタイプII蛍光とは異なり、Ti 0.91 を横切る電子と正孔の新しいタイプII空間分離によって十分に説明できることを示しています。 O 2 / CdSハイブリッドインターフェイス。さらに、Ti 0.91 間の電荷移動と電子的相互作用をよりよく比較するために O 2 / CdSおよびTiO 2 / CdS、PLスペクトル、および過渡時間分解PL減衰測定は、サンプルTi 0.91 で実行されました。 O 2 / CdSおよびTiO 2 追加ファイル1:図S3(a)に示すように、266nmのレーザー波長で励起された/ CdS。 TiO 2 との比較 / CdS球、Ti 0.91 の発光ピーク O 2 / CdS球は同じ発光ピークを示します。ただし、Ti 0.91 で観察された減衰寿命の延長 O 2 / CdS中空球は、Ti 0.91 の崩壊ダイナミクスを示しています O 2 / CdS中空球は、従来のTiO 2 とは根本的に異なります。 / CdSシステム。

CdSとTi 0.91 間の相互作用電荷移動メカニズムをさらに調査するには O 2 ハイブリッド構造では、中空と固体のTi 0.91 のPLスペクトルとPL減衰特性を比較します。 O 2 / CdSハイブリッド球体。それぞれ266nmと400nmの励起があります。 Ti 0.91 の場合 O 2 / CdSは266nmで励起され、電子は最終的にTi 0.91 の伝導帯に留まります。 O 2 、およびホールは、CdSナノ粒子のバリューバンドに転送できます。 Ti 0.91 の伝導帯における電子間の光学的再結合 O 2 、およびCdSの値帯域の穴が許可されます。ただし、Ti 0.91 O 2 / CdS固体球には、PMMAテンプレートとPEI部分が含まれています。したがって、これらの絶縁性有機界面活性剤は、Ti 0.91 での電荷輸送を妨げます。 O 2 / CdSインターフェース。 CdSとTi 0.91 間の電子結合による O 2 ハイブリッド構造では、量子ドット(QD)表面から有機界面活性剤を除去することにより、電荷キャリアの移動度を大幅に向上させることができます。フォトルミネッセンス(PL)スペクトルとPL減衰寿命を、それぞれ図3a、bに示します。 Ti 0.91 のPLピーク O 2 / CdS固体球はTi 0.91 と比較して赤方偏移しました O 2 / CdS中空球であり、平均PL寿命は4.25 ns(中実球)および3.69 ns(中空球)です。これは、Ti 0.91 の価電子帯に光励起された正孔があることを意味します。 O 2 固体ハイブリッド構造のCdSの価電子帯に注入するのはより困難です。 PMMAテンプレートとPEIは完全に排除され、CdSとTi 0.91 の交互のナノシート間の相互接続性が強化されました。 O 2 PL消光現象が強化され、PL減衰寿命が短くなります。したがって、Ti 0.91 でのPL消光効果 O 2 / CdSハイブリッド構造は、表面トラッピングのブリーチ崩壊が効率的なPL消光現象を説明しないため、電子の解離に起因します。 Ti 0.91 での電荷分離プロセス O 2 / CdSハイブリッド構造は、Ti 0.91 の価電子帯からの正孔移動を介して発生します。 O 2 最密充填Ti 0.91 における新しいタイプII間接光学遷移に基づくCdSナノ結晶の価電子帯への変換 O 2 / CdSハイブリッドナノ構造。したがって、間接的な光学遷移によるキャリア再結合の寿命は、4.25 ns(中実の球)から3.69 ns(中空の球)に短縮されました。

a 中空Ti 0.91 のPLスペクトル O 2 / CdS(黒)および固体Ti 0.91 O 2 / CdS(赤)サンプルは266nmで励起されます。 b 中空Ti 0.91 のPL減衰曲線 O 2 / CdS(黒)および固体Ti 0.91 O 2 / CdS(赤)サンプル、266nm励起。 c 中空Ti 0.91 のPLスペクトル O 2 / CdS(黒)および固体Ti 0.91 O 2 / CdS(赤)サンプルは400nmで励起されます。 d 中空Ti 0.91 のPL減衰曲線 O 2 / CdS(黒)および固体Ti 0.91 O 2 / CdS(赤)サンプル、400nm励起

より高い励起パワーで励起波長を400nmに調整することにより、PLスペクトルと過渡時間分解PL減衰ダイナミクスを測定しました。結果は、積分時間が10倍の微弱なPLスペクトルを図3cに示し、Ti 0.91 の平均PL寿命(0.59 ns)を示しています。 O 2 / CdSソリッドハイブリッド構造は、Ti 0.91 のPL寿命(0.45 ns)よりも短いです。 O 2 図3dに示す/ CdS中空ハイブリッド構造は、CdSのTi 0.91 への電子移動速度が高いことを示しています。 O 2 従来のタイプIITi 0.91 によると O 2 / CdSヘテロ構造。 266 nm励起の場合と比較して、400 nm励起でのPL寿命が短いことは、Ti 0.91 の電子と正孔の間の光再結合により、PL消光効果がさらに向上することを示しています。 O 2 / CdSシステムまたはCdSナノ粒子の光腐食のための穴の浪費。したがって、Ti 0.91 O 2 / CdS中空ハイブリッド球は、400 nmのレーザー励起下で弱い光学活性を示し、Ti 0.91 では明らかな増感は見られません。 O 2 / CdSハイブリッド球。

Ti 0.91 の電荷キャリア緩和経路をさらに調査するには O 2 / CdS中空ハイブリッドインターフェース、Ti 0.91 の励起強度依存PLスペクトル O 2 / CdSハイブリッド球状構造は、266nmのレーザー励起下で調査されました。 266 nmの低励起強度の下で、最初に475nmのピークがPLスペクトルで支配的であることを観察しました。励起パワーを上げると、対応するPLスペクトル強度は、300〜1000 W / cm 2 の範囲の励起パワーの関数として変化しました。 図4aに示すように、PLスペクトルの中心ピーク波長は475nmから560nmにシフトします。 Ti 0.91 の伝導帯からの電子移動に暫定的に起因する O 2 Ti 0.91 のときのCdSの伝導帯へ O 2 / CdSハイブリッドナノ構造は、より高出力の266nmレーザーによって励起されました。次に、図4bに示すように、タイプIの再結合メカニズムに従って、CdSの伝導帯の電子と価電子帯の正孔またはCdSナノ粒子の欠陥レベルの間で電子正孔再結合が発生します。これらのさまざまなPLスペクトルは、励起パワーの増加に伴って赤方偏移が発生することを示しています。このような結果は、それぞれ475nmと560nmでの放出波長の性質と起源が異なることを確認しています。したがって、475 nmの発光波長はタイプIIの発光特性を示し、560nmの発光波長はタイプIの発光特性を反映しています。励起パワーでシフトしたスペクトルは、Ti 0.91 の空間的に直接および間接の再結合チャネル間の競合メカニズムを示しています。 O 2 / CdS複合インターフェース。励起パワーを増加させることにより連続的に、Ti 0.91 の伝導帯から高パワー励起でより多くの電子が移動します O 2 図4cに示すように、CdSナノ粒子の伝導帯に対して、中心波長560〜475 nmの強度比が大幅に増加し、2つの発光ピークのフォトルミネッセンス強度比が3.5に達する可能性があります。ただし、フォトルミネッセンス強度が弱いということは、Ti 0.91 の伝導帯からの電子移動を意味します。 O 2 CdSナノ粒子の伝導帯への変換は、PL発光の出現においてわずかな役割しか果たしません。

a PLスペクトルの励起パワー依存性。 b Ti 0.91 の伝導帯からの電子移動 O 2 高出力励起でCdSに。 c 中心波長560〜475nmの統合PL強度比。 d 励起波長266nmでの450、500、および550nmの時間分解PL測定

Ti 0.91 で励起パワーが異なる2種類の遷移メカニズムをさらに検証する O 2 / CdS中空球、プロービング波長依存時間分解フォトルミネッセンス(TRPL)実験は、異なる励起パワー密度で実行されました。 Ti 0.91 の電荷キャリア移動または電子正孔再結合プロセスを監視するのに適しています。 O 2 / CdSインターフェース。 Ti 0.91 のTRPL寿命 O 2 / CdSは、それぞれ450、500、550nmのさまざまなプローブ波長で測定されました。また、対応する450、500、550 nmのバンドパスフィルター(帯域幅は10 nm)を使用しました。 TRPLは、Ti 0.91 で、より短い波長(450 nm)でより長い減衰寿命(3.72 ns)を提供します。 O 2 複合構造内の電荷キャリアがTi 0.91 の伝導帯の電子と空間的に分離されているため、図4dに示す/ CdSインターフェース O 2 CdSナノ粒子の価電子帯のナノシートと穴。このタイプIIハイブリッド構造は、電子と正孔の波動関数間の重なりが小さいため、PL強度を低下させ、その結果、PL再結合の寿命を延ばします。ただし、図に示すように、CdSナノ粒子の伝導帯(CB)の電子と価電子帯(VB)の正孔の間の波動関数の重なりが強化されるため、長波長(550 nm)でのPL寿命(1.61 ns)が速くなります。 。4d。この調査結果は、Ti 0.91 の光励起キャリアが明らかになっています。 O 2 / CdSは、PLの寿命を延ばすのに大きく貢献します。この証拠は、支配的なPLがTi 0.91 のCB内の電子間の再結合によるものであることをさらに確認します。 O 2 CdSナノ粒子のVBインの穴。これらの発見は、Ti 0.91 の伝導帯の電子が O 2 ナノシートは、従来のTiO 2 とは異なる間接的な光学遷移により、CdSナノ粒子の価電子帯の正孔と再結合します。 / CdSシステム。これらの長いキャリア寿命により、Ti 0.91 O 2 / CdS複合ナノ構造は光起電用途に最適です。合成サンプルの能力を特徴づけるために、追加ファイル1:図S4に示すように、線形J-V曲線を記録しました。 CdS増感後の光電流の大幅な向上は、Ti 0.91 の利点を示しています。 O 2 / CdSとTi 0.91 の比較 O 2 光の照明で。したがって、光増感剤の負荷が高いほど、光電流密度が高くなります。

結論

要約すると、多層PEI / Ti 0.91 で新しい間接光学遷移(IOT)特性を検出しました。 O 2 PLスペクトルと時間分解PL測定からの/ PEI / CdSハイブリッドナノ構造。 PLスペクトルとTRPL測定から、この新しい複合材料に赤から青へのシフト発光が現れます。また、Ti 0.91 のフォトルミネッセンス寿命の延長 O 2 Ti 0.91 のみと比較した/ CdS複合ナノ構造 O 2 球体またはCdSナノ粒子が見つかりました。これらの結果は、CdSの価電子帯レベルの正孔とTi 0.91 の伝導帯レベルの電子との間の光再結合による新しいフォトルミネッセンス再結合メカニズムを示しています。 O 2 これは、従来のTiO 2 とは異なります / CdS複合システム。励起波長と励起パワーを調整することにより、Ti 0.91 のPLスペクトルとPL寿命 O 2 / CdSハイブリッド構造は、励起波長および励起パワーに依存する動作を示します。バンドギャップ構成から、Ti 0.91 のIOT O 2 キャリア寿命の延長につながる/ CdSハイブリッド構造により、太陽光発電システムの重要なアプリケーションで電荷キャリアの分離と抽出が可能になります。

略語

IOT:

間接的な光学遷移

PL:

フォトルミネッセンス

PMMA:

ポリメチルメタクリレート

QD:

量子ドット

TRPL:

時間分解フォトルミネッセンス


ナノマテリアル

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