Slow Hot-Exciton Cooling and Enhanced Interparticle Excitonic Coupling in HgTe Quantum Dots

量子点 激子 材料科学 联轴节(管道) 比克西顿 凝聚态物理 光电子学 纳米技术 物理 冶金
作者
Kezhou Fan,K.A. Sergeeva,Alexander A. Sergeev,Lu Zhang,Christopher C. S. Chan,Zhuo Li,Xiaoyan Zhong,Stephen V. Kershaw,Junwei Liu,Andrey L. Rogach,Kam Sing Wong
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c05061
摘要

Rapid hot-carrier/exciton cooling constitutes a major loss channel for photovoltaic efficiency. How to decelerate the hot-carrier/exciton relaxation remains a crux for achieving high-performance photovoltaic devices. Here, we demonstrate slow hot-exciton cooling that can be extended to hundreds of picoseconds in colloidal HgTe quantum dots (QDs). The energy loss rate is 1 order of magnitude smaller than bulk inorganic semiconductors, mediated by phonon bottleneck and interband biexciton Auger recombination (BAR) effects, which are both augmented at reduced QD sizes. The two effects are competitive with the emergence of multiple exciton generation. Intriguingly, BAR dominates even under low excitation fluences with a decrease in interparticle distance. Both experimental evidence and numerical evidence reveal that such efficient BAR derives from the tunneling-mediated interparticle excitonic coupling induced by wave function overlap between neighboring HgTe QDs in films. Thus, our study unveils the potential for realizing efficient hot-carrier/exciton solar cells based on HgTe QDs. Fundamentally, we reveal that the delocalized nature of quantum-confined wave function intensifies BAR. The interparticle excitonic coupling may cast light on the development of next-generation photoelectronic materials, which can retain the size-tunable confinement of colloidal semiconductor QDs while simultaneously maintaining high mobilities and conductivities typical for bulk semiconductor materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
梧桐的灯完成签到,获得积分10
1秒前
77发布了新的文献求助10
1秒前
Wenpandaen应助niqiu采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
在水一方应助波粒海苔采纳,获得10
3秒前
坛子完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
别骂小喷菇完成签到,获得积分10
6秒前
W某人完成签到,获得积分10
7秒前
LINHAI完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
where发布了新的文献求助10
8秒前
派派关注了科研通微信公众号
8秒前
10秒前
homie发布了新的文献求助10
10秒前
那种完成签到,获得积分10
10秒前
如意新晴发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
Hello应助xiaotianshi采纳,获得10
14秒前
15秒前
zzz发布了新的文献求助10
16秒前
456发布了新的文献求助20
18秒前
18秒前
如意新晴完成签到,获得积分10
19秒前
Draeck发布了新的文献求助10
20秒前
landuuoo发布了新的文献求助10
20秒前
Miracle完成签到,获得积分10
22秒前
a99887739完成签到,获得积分10
22秒前
领导范儿应助招风鼠采纳,获得10
23秒前
Donby完成签到,获得积分10
23秒前
sapphire_yy发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
xiaotianshi完成签到,获得积分20
27秒前
27秒前
28秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3135127
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2786103
关于积分的说明 7775305
捐赠科研通 2441924
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298299
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625112
版权声明 600839