Investigation of optical properties of metal-doped CsPbX3 perovskite nanocrystals

封面

如何引用文章

全文:

详细

As a part of the research work, inorganic lead-containing halide perovskite nanocrystals with the CsPbX 3 structure were obtained by the hot injection. The alloying of single crystals of perovskites was carried out by solution methods, zinc and indium ions acted as dopants. The photoluminescence spectra and optical density spectra of the obtained colloidal solutions were studied. Our studies have shown that doping of perovskite nanocrystals with metal ions leads to an increase in photoluminescence as well as to a shift in the maximum of photoluminescence relative to the reference composition by 4 and 12 nm for bromides and iodides, respectively. Also, it has been shown that the magnitude of the shift does not depend on the type of dopant. It is noted that within the framework of this work, doping does not lead to a change in the position of the edge of its own absorption.

作者简介

Vladislav Bezverkhniy

Saint Petersburg Electrotechnical University «LETI»

Email: vlad150897@yandex.ru
4th year postgraduate student, Micro- and Nanoelectronics Department

Alena Gagarina

Saint Petersburg Electrotechnical University «LETI»

3rd year postgraduate student, Micro- and Nanoelectronics Department

Ekaterina Muratova

Saint Petersburg Electrotechnical University «LETI»

Ph. D., Docent, Micro- and Nanoelectronics Department

Alexander Maximov

Saint Petersburg Electrotechnical University «LETI»

Ph. D., Docent, Micro- and Nanoelectronics Department

Vyacheslav Moshnikov

Saint Petersburg Electrotechnical University «LETI»

Dr. Sc., Professor, Micro- and Nanoelectronics Department

参考

  1. Lin, K. Perovskite light-emitting diodes with external quantum efficiency exceeding 20 per cent / K. Lin, J. Xing, L.N. Quan et al. // Nature. - 2018. - V. 562. - I. 7726. - P. 245-248. doi: 10.1038/s41586-018-0575-3.
  2. Дементьев, П.А. Исследование нанокристаллов CsPbBr3 и их агломератов с помощью методов комбинированной сканирующей зондовой микроскопии и оптической спектрометрии / П.А. Дементьев, М.С. Дунаевский, Л.Б. Матюшкин и др. // Оптика и спектроскопия. - 2018. - Т. 125. - № 6. - С. 752-757. doi: 10.21883/OS.2018.12.46934.241-18
  3. Song, J. Room-temperature triple-ligand surface engineering synergistically boosts ink stability, recombination dynamics, and charge injection toward EQE-11.6% perovskite QLEDs /j. Song, J. Li, L. Xu et al. // Advanced Materials. - 2018. - V. 30. - I. 30. - Art. № 1800764. - 7 p. doi: 10.1002/adma.201800764.
  4. Xue, J. Narrowband perovskite photodetector-based image array for potential application in artificial vision. /j. Xue, Z. Zhu, X. Xu et al. // Nano Letters. - 2018. - V. 18. - I. 12. - P. 7628-7634. doi: 10.1021/acs.nanolett.8b03209.
  5. Aleshin, A.N. Light-emitting field-effect transistors based on composite films of polyfluorene and CsPbBr3 nanocrystals / A.N. Aleshin, I.P. Shcherbakov, D.A. Kirilenko et al. // Physics of the Solid State. - 2019. - V. 61. - I. 2. - P. 256-262. doi: 10.1134/S1063783419020021.
  6. Gao, Y. Lead halide perovskite nanostructures for dynamic color display. / Y. Gao, C. Huang, C. Hao et al. // ACS Nano. - 2018. - V. 12. - I. 9. - P. 8847-8854. doi: 10.1021/acsnano.8b02425.
  7. Буджемила, Л. Электрические и оптические характеристики пленок нанокристаллов перовскитов галогенида свинца CsPbI3 и CsPbBr3, нанесенных на с-Si солнечные элементы для фотовольтаических приложений / Л. Буджемила, А.Н. Алешин, В.Г. Малышкин и др. // Физика твердого тела. - 2022. - Т. 64. - Вып. 11. - С. 1695-1700. doi: 10.21883/FTT.2022.11.53322.418.
  8. Percova, A. Synthesis and postsynthetic anion exchange of CsPbX3 (X= Cl, Br, I) quantum dots / A. Percova, L.B. Matyushkin // Journal of Physics: Conference Series. - 2017. - V. 917. - I. 6. - Art. № 062041. - 4 p. doi: 10.1088/1742-6596/917/6/062041.
  9. Chen, H. Structure, electronic and optical properties of CsPbX3 halide perovskite: a first-principles study / H. Chen, M. Li, B. Wang, S. Ming, J. Su // Journal of Alloys and Compounds. - 2021. - V. 862. - Art. № 158442. - 6 p. doi: 10.1016/j.jallcom.2020.158442.
  10. Stoumpos, C.C. Crystal growth of the perovskite semiconductor CsPbBr3: a new material for high-energy radiation detection / C.C. Stoumpos, C.D. Malliakas, J.A. Peters et al. // Crystal Growth & Design. - 2013. - V. 13. - I. 7. - P. 2722-2727. doi: 10.1021/cg400645t.
  11. Posudievsky, O.Yu. Structural and spectral characteristics of mechanochemically prepared CsPbBr3 / O.Yu. Posudievsky, N. Konoshchuk, V.L. Karbivskyy et al. // Theoretical and Experimental Chemistry. - 2017. -V. 53. - I. 4. - P. 235-243. doi: 10.1007/s11237-017-9520-z.
  12. Jung, S. Enhancement of photoluminescence quantum yield and stability in CsPbBr3 perovskite quantum dots by trivalent doping / S. Jung, J.H. Kim, J.W. Choi et al. // Nanomaterials. - 2020. - V. 10. - I. 4. - Art. № 710. - 10 p. doi: 10.3390/nano10040710.
  13. Nenashev, G.V. Effect of barium doping on the behavior of conductivity and impedance of organic-inorganic perovskite films / G.V. Nenashev, A.N. Aleshin, A.A. Ryabko et al. // Solid State Communications. - 2024. - V. 388. - Art. № 115554. - 8 p. doi: 10.1016/j.ssc.2024.115554
  14. Zhou, Y. Metal-doped lead halide perovskites: synthesis, properties, and optoelectronic applications / Y. Zhou, J. Chen, O.M. Bakr, H.-T. Sun // Chemistry of Materials. - 2018. - V. 30. - I. 19. - P. 6589-6613. doi: 10.1021/acs.chemmater.8b02989.
  15. Zhang, M. Size uniformity of CsPbBr3 perovskite quantum dots via manganese-doping / M. Zhang, X. Han, C. Yang et al. // Nanomaterials. - 2024. - V. 14. - I. 15. - Art. № 1284. - 11 p. doi: 10.3390/nano14151284.
  16. Чмерева, Т.М. Влияние сферической наночастицы с металлической оболочкой на дезактивацию возбужденной квантовой точки / Т.М. Чмерева, М.Г. Кучеренко, Ф.Ю. Мушин // Известия высших учебных заведений. - 2022. - Т. 64. - № 7. - С. 16-27. doi: 10.17223/00213411/65/7/16.
  17. Wang, F. High-Responsivity VIS-NIR photodetector based on a Ag2S/CsPbBr3 heterojunction / F. Wang, H. Zhang, X. Song et al. // ACS Applied Electronic Materials. - 2022. - V. 4. - I. 8. - P. 3922-3929. doi: 10.1021/acsaelm.2c00587.
  18. Matyushkin, L.B. Photoluminescence of perovskite CsPbX3 (X = Cl, Br, I) nanocrystals and solid solutions on their basis / L.B. Matyushkin, V.A. Moshnikov // Semiconductor. - 2017. - V. 51. - I. 10. - P. 1337-1342. doi: 10.1134/S106378261710013X.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

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».