Elektrische Manipulation der Lichtemission von einzelnen CdSe/CdS Nanostäbchen

摘要: Kolloidale Halbleiternanokristalle sind aufgrund ihrer vom Ultravioletten bis weit ins Infrarote durchstimmbaren Emissionswellenlange besonders interessante Nanostrukturen fur zukunftige optoelektronische Bauelemente und werden daher zurzeit intensiv erforscht. Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht die Untersuchung Manipulation Lichtemission von neuartigen, stabchenformigen Cadmiumselenid/Cadmiumsulfid (CdSe/CdS) Nanokristallen in einem Einzelpartikelfluoreszenzaufbau. Diese Nanokristalle bestehen aus spharischen CdSe-Kern, an den ein CdS-Nanostabchen monokristallin gewachsen wird. Dadurch entstehen raumlich asymmetrische Halbleiternanostabchen mit Aspektverhaltnis zwischen 1,6 4,0. Durch Messung strahlenden Rate konnte dieser gezeigt werden, dass das Elektron uber gesamte Nanostabchen delokalisiert ist, wohingegen Loch im CdSe-Kern lokalisiert ist. Daher kann man durch Lange des Cadmiumsulfidstabchens Wellenfunktionsuberlapp direkt manipulieren. Die Wellenfunktionen damit Emissionsenergien konnen neben Geometrie insbesondere auch externe elektrische Felder kontrolliert werden. Da Grose dieses so genannten „Starkeffekts quantenbeschrankten Strukturen“ raumlichen Ausdehnung Nanostruktur zunimmt, ein, verglichen zu Nanokristallen, deutlich erhohter Feldeffekt beobachtet Experimente einzelnen CdSe/CdS zeigen aber nicht nur eine Verschiebung Emissionsenergie um 50-fache Linienbreite, sondern zugleich feldinduzierte Abnahme Emissionsintensitat Grosenordnung. Die experimentellen Ergebnisse lassen sich hervorragend theoretischen Modell vergleichen. Dazu wurde effektive Massenmodell Coulombwechselwirkung erganzt finite Elemente Methode Geometrien erweitert. Damit ist es moglich, sowohl strahlende Rate, Starkverschiebung wie Intensitatsmodulation qualitativ quantitativ vorherzusagen Starkeffekt kolloidalen quantenmechanisches beschreiben. Die Emissionscharakteristik wird Felder, Fluktuationen lokaler beeinflusst, welche diffundierende Oberflachenladungen entstehen. lokalen Feldveranderungen induzieren ebenfalls fuhren einer zeitlichen Variation Emissionsenergie. elongierte Form erstmals gelungen, bei Bewegung auf Nanometerskala beobachten. In gezeigt, dabei zufalligen Ladungsschwerpunkt Ladungstragerschwerpunkts unterscheiden kann.