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.
- 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]
- 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
- 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
- E.N. Bodunov, V.V. Danilov, A.S. Panfutova, A.L. Simoes Gamboa. Ann. Phys., 528, 272 (2016). DOI: 10.1002/andp.201500350
- E.N. Bodunov, Yu.A. Antonov, A.L. Simoes Gamboa. J. Chem. Phys., 146, 114102 (2017). DOI: 10.1063/1.4978396
- E.N. Bodunov, A.L. Simoes Gamboa. J. Phys. Chem. C, 122, 10637 (2018). DOI: 10.1021/acs.jpcc.8b02779
- E.N. Bodunov, A.L. Simoes Gamboa. Semiconductors, 52 (5), 587 (2018). DOI: 10.1134/S1063782618050044
- E.N. Bodunov, A.L. Simoes Gamboa. J. Phys. Chem. C, 123, 25515 (2019). DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b07619
- E.N. Bodunov, A.L. Simoes Gamboa. Semiconductors, 53 (16), 2133 (2019). DOI: 10.1134/S1063782619120078
- A.L. Simoes Gamboa, E.N. Bodunov. In: 2022 International Conference Laser Optics (ICLO) (IEEE, 2022). DOI: 10.1109/ICLO54117.2022.9839822
- A. Sahu, D. Kumar. J. Alloys and Compounds, 924, 166508 (2022). DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.166508
- 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
- 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
- O. Stroyuk, A. Raevskaya, F. Spranger, N. Gaponik, D.R.T. Zahn. ChemPhysChem., 20 (12), 1640 (2019). DOI: 10.1002/cphc.201900088
- 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
- H. Leng, J. Loy, V. Amin, E.A. Weiss, M. Pelton. ACS Energy Lett., 1, 9 (2016). DOI: 10.1021/acsenergylett.6b00047
- Li Liu, Keliang Pan, Ke Xu, Jin Z. Zhang. ACS Phys. Chem Au, 2, 156-170 (2022). DOI: 10.1021/acsphyschemau.1c00047
- Zitao Zhao, Qian Wang, Fei Gao, Donghui Luo, Yan Zhang, Huan Liu. AIP Advances, 14, 105115 (2024). DOI: 10.1063/5.0228028
- 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]
- 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
- 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]
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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