Вышедшие номера
Три этапа в кинетике затухания люминесценции нанокристаллов с ловушками
Бодунов Е.Н. 1
1Петербургский государственный университет путей сообщения императора Александра I, Санкт-Петербург, Россия
Email: evgeny.bodunov@inbox.ru
Поступила в редакцию: 30 апреля 2026 г.
В окончательной редакции: 19 июня 2026 г.
Принята к печати: 22 июня 2026 г.
Выставление онлайн: 27 июля 2026 г.

Кинетика затухания люминесценции полупроводниковых нанокристаллов (NC) анализируется с использованием двух моделей ансамбля NC: с идентичными и неидентичными ловушками носителей заряда (charge carrier - CC). Показано, что независимо от используемой модели в кинетике затухания люминесценции NC можно выделить три этапа. На начальном этапе (короткие времена) наблюдается быстрое затухание люминесценции, вызванное радиационными и нерадиационными переходами из излучающего состояния NC в основное состояние и захватом CC ловушками. На втором этапе (промежуточные времена) затухание люминесценции происходит медленно (неэкспоненциально), что обусловлено возвратом CC из ловушек на излучающее состояние NC. На третьем заключительном этапе кинетика затухания люминесценции NC становится близкой к экспоненциальной, определяемой скоростью перехода CC c уровня ловушки в основное состояние NC. Исследуется зависимость квантового выхода люминесценции от среднего числа ловушек в NC, скоростей захвата и возврата CC ловушками, а также скорости перехода CC из ловушек в основное состояние NC. Ключевые слова: нанокристаллы, кинетика затухания люминесценции, три этапа кинетики, квантовый выход.
  1. А.А. Ремпель, О.В. Овчинников, И.А. Вайнштейн, С.В. Ремпель, Ю.В. Кузнецова, А.В. Наумов, М.С. Смирнов, И.Ю. Еремчев, А.С. Вохминцев, С.С. Савченко. Успехи химии, 93 (4), RCR5114 (2024). DOI: 10.59761/RCR5114 [A.A. Rempel, O.V. Ovchinnikov, I.A. Weinstein, S.V. Rempel, Yu.V. Kuznetsova, A.V. Naumov, M.S. Smirnov, I.Yu. Eremchev, A.S. Vokhmintsev, S.S. Savchenko. Russ. Chem. Rev., 93 (4) RCR5114 (2024). DOI: 10.59761/RCR5114]
  2. A.L. Simoes Gamboa, E.N. Bodunov, A.V. Fedorov. In: 2024 International Conference Laser Optics (ICLO) (IEEE, 2024), p. 355. DOI: 10.1109/ICLO59702.2024.10624368
  3. Feng Li, Langping Tu, Yuqi Zhang, Dingxin Huang, Xingxu Liu, Xiaorong Zhang, Jiarui Du, Rongwei Fan, Chunhui Yang, Karl W. Kramer, Jose Marques-Hueso, Guanying Chen. Nature Photonics, 18, 440-449 (2024). DOI: 10.1038/s41566-024-01393-3
  4. E.N. Bodunov, V.V. Danilov, A.S. Panfutova, A.L. Simoes Gamboa. Ann. Phys., 528, 272 (2016). DOI: 10.1002/andp.201500350
  5. E.N. Bodunov, Yu.A. Antonov, A.L. Simoes Gamboa. J. Chem. Phys., 146, 114102 (2017). DOI: 10.1063/1.4978396
  6. E.N. Bodunov, A.L. Simoes Gamboa. J. Phys. Chem. C, 122, 10637 (2018). DOI: 10.1021/acs.jpcc.8b02779
  7. E.N. Bodunov, A.L. Simoes Gamboa. Semiconductors, 52 (5), 587 (2018). DOI: 10.1134/S1063782618050044
  8. E.N. Bodunov, A.L. Simoes Gamboa. J. Phys. Chem. C, 123, 25515 (2019). DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b07619
  9. E.N. Bodunov, A.L. Simoes Gamboa. Semiconductors, 53 (16), 2133 (2019). DOI: 10.1134/S1063782619120078
  10. A.L. Simoes Gamboa, E.N. Bodunov. In: 2022 International Conference Laser Optics (ICLO) (IEEE, 2022). DOI: 10.1109/ICLO54117.2022.9839822
  11. A. Sahu, D. Kumar. J. Alloys and Compounds, 924, 166508 (2022). DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.166508
  12. J.R. Martins, V. Krivenkov, C.R. Bernardo, P. Samokhvalov, I. Nabiev, Yu.P. Rakovich, M.I. Vasilevskiy. J. Phys. Chem. C, 126 (48), 20480--20490 (2022). DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c06134
  13. J. Xiao, Y. Liu, V. Steinmetz, M. Caglar, J. Mc Hugh, T. Baikie, N. Gauriot, M. Nguyen, E. Ruggeri, Z. Andaji-Garmaroudi, S.D. Stranks, L. Legrand, T. Barisien, R.H. Friend, N.C. Greenham, A. Rao, R. Pandya. ACS Nano, 14, 14740 (2020). DOI: 10.1021/acsnano.0c01752
  14. O. Stroyuk, A. Raevskaya, F. Spranger, N. Gaponik, D.R.T. Zahn. ChemPhysChem., 20 (12), 1640 (2019). DOI: 10.1002/cphc.201900088
  15. A.S. Kulagina, A.I. Khrebtov, R.R. Reznik, E.V. Ubyivovk, A.P. Litvin, I.D. Skurlov, G.E. Cirlin, E.N. Bodunov, V.V. Danilov. Opt. Spectrosc., 128 (1), 119 (2020). DOI: 10.1134/S0030400X20010129
  16. H. Leng, J. Loy, V. Amin, E.A. Weiss, M. Pelton. ACS Energy Lett., 1, 9 (2016). DOI: 10.1021/acsenergylett.6b00047
  17. Li Liu, Keliang Pan, Ke Xu, Jin Z. Zhang. ACS Phys. Chem Au, 2, 156-170 (2022). DOI: 10.1021/acsphyschemau.1c00047
  18. Zitao Zhao, Qian Wang, Fei Gao, Donghui Luo, Yan Zhang, Huan Liu. AIP Advances, 14, 105115 (2024). DOI: 10.1063/5.0228028
  19. Е.Н. Бодунов. Опт. и спектр., 131 (1), 100--103 (2023). DOI: 10.21883/OS.2023.01.54545.91-22 [E.N. Bodunov. Opt. Spectrosc., 131 (1), 96-99 (2023). DOI: 10.21883/EOS.2023.01.55524.91-22]
  20. С.В. Асланов, И.Г. Гривцов, Т.С. Кондратенко, A.M.H. Hussein, О.В. Овчинников, М.С. Смирнов, А.Н. Латышев. Опт и спектр., 133 (1), 82 (2025). DOI: 10.61011/OS.2025.01.59883.7279-24
  21. Е.Н. Бодунов. Опт и спектр., 133 (1), 90 (2025). DOI: 10.61011/OS.2025.01.59884.1-25 [E.N. Bodunov. Opt. Spectrosc., 133 (1), 83 (2025). DOI: 10.61011/EOS.2025.01.60571.1-25]
  22. P.H. Sher, J.M. Smith, P.A. Dalgarno, R.J. Warburton, X. Chen, P.J. Dobson, S.M. Daniels, N.L. Pickett, P. O'Brien. Appl. Phys. Lett. 92, 101111 (2008). DOI: 10.1063/1.2894193
  23. F.T. Rabouw, M. Kamp, R.J. van Dijk-Moes, D.R. Gamelin, A.F. Koenderink, A. Meijerink, D. Vanmaekelbergh. Nano Lett., 15, 7718 (2015). DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b03818
  24. F.T. Rabouw, J.C. van der Bok, P. Spinicelli, B. Mahler, M. Nasilowski, S. Pedetti, B. Dubertret, D. Vanmaekelbergh. Nano Lett., 16, 2047 (2016). DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b00053
  25. F. Montanarella, M. Biondi, S.O.M. Hinterding, D. Vanmaekelbergh, F.T. Rabouw. Nano Lett., 18. P. 5867 (2018). DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b02538
  26. P.J. Whitham, A. Marchioro, K.E. Knowles, T.B. Kilburn, P.J. Reid, D.R. Gamelin. J. Phys. Chem. C, 120, 17136 (2016). DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b06425
  27. M.A. Becker, C. Bernasconi, M.I. Bodnarchuk, G. Rain\`o, M.V. Kovalenko, D.J. Norris, R.F. Mahrt, T. Stöferle. ACS Nano, 14, 14939--14946 (2020). DOI: 10.1021/acsnano.0c04401
  28. R. Godin, Y. Wang, M.A. Zwijnenburg, J. Tang, J.R. Durrant. J. Am. Chem. Soc., 139, 5216--5224 (2017). DOI: 10.1021/jacs.7b01547
  29. В.Л. Ермолаев, Е.Н. Бодунов, Е.Б. Свешникова, Т.А. Шахвердов. Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения (Наука, Ленинград, 1977). [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/285333876_ Radiationless_Transfer_of_Electronic_Excitation_Energy [V.L. Ermolaev, E.N. Bodunov, E.B. Sveshnikova, T.A. Shakhverdov. Radiationless Transfer of Electronic Excitation Energy (Nauka, Leningrad, 1977). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/285333876_ Radiationless_Transfer_of_Electronic_ Excitation_Energy