Superior optical gain in zinc selenide colloidal nanocrystals induced by Coulomb-correlated electron–hole plasma

激光阈值 纳米晶 俄歇效应 材料科学 硒化镉 光电子学 激子 激光器 得利 硒化锌 量子点 等离子体 有源激光介质 纳米技术 原子物理学 光学 激光功率缩放 物理 螺旋钻 凝聚态物理 量子力学 波长
作者
Zhigao Huang,Hanchen Shen,Yiming Wu,Yuting Wu,Weigao Xu,Xie Zhang,Yue Wang
出处
期刊:Applied physics reviews [American Institute of Physics]
卷期号:11 (2) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0203887
摘要

Colloidal semiconductor nanocrystals (NCs) have been recognized as promising solution-processable gain media; however, the lasers with state-of-the-art performance exclusively originate from the cadmium- and lead-based NCs. Herein, we for the first time unravel that high-quality heavy-metal-free ZnSe/ZnS NCs show superior optical gain and lasing performance when the sizes exceed the quantum confinement regime. Corroborated by comprehensive transient spectroscopy, we reveal that the optical gain in large ZnSe/ZnS NCs originates from the novel Coulomb-correlated electron–hole plasma (C-EHP) instead of high-order multi-exciton recombination. Thanks to the formation of a four-level system and the suppression of Auger recombination, the C-EHP renders low gain threshold (9.4 μJ/cm2), high gain coefficient (>6500 cm−1), and long gain lifetime (∼4 ns). Such desirable gain properties compete well with those of classic CdSe NCs and enable the construction of a high-performance laser device. This work represents significant progress toward the development of solution-processable non-heavy-metal nanocrystal lasers.
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
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
1秒前
麦苳完成签到,获得积分10
1秒前
摘要发布了新的文献求助10
1秒前
宜醉宜游宜睡应助wang采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
freely关注了科研通微信公众号
3秒前
十七应助WXR采纳,获得10
3秒前
852应助豆丁小猫采纳,获得10
3秒前
Hello应助Chun采纳,获得10
3秒前
万能图书馆应助张文静采纳,获得10
4秒前
义气成风应助鸭鸭采纳,获得10
5秒前
甜心院士发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
7秒前
Arizonacyy完成签到 ,获得积分10
8秒前
正直听露发布了新的文献求助10
9秒前
123完成签到,获得积分20
9秒前
圈圈完成签到 ,获得积分10
9秒前
四月完成签到,获得积分10
9秒前
淡然夏柳发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
hhh发布了新的文献求助10
12秒前
泯珉发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
westernline完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
xbf完成签到,获得积分10
20秒前
slowslow发布了新的文献求助25
20秒前
852应助后巷采纳,获得10
22秒前
22秒前
Akim应助摘要采纳,获得10
22秒前
洋仔应助小英采纳,获得10
24秒前
24秒前
SOSS完成签到,获得积分20
24秒前
25秒前
老班长发布了新的文献求助10
26秒前
曹志毅完成签到 ,获得积分10
26秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
Development and Industrialization of Stereoregular Polynorbornenes 500
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 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3421092
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3022011
关于积分的说明 8898866
捐赠科研通 2709271
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1485664
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 686828
邀请新用户注册赠送积分活动 681926