journal article·2017

Bright type-II photoluminescence from Mn-doped CdS/ZnSe/ZnS quantum dots with Mn 2+ ions as exciton couplers

Ruilin Xu, Chen Liao, Yanqing Xu, Chunfeng Zhang, Min Xiao, Lei Zhang, Changgui Lu, Yiping Cui, Jiayu Zhang

Nanoscale· Volume 9· Issue 46
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Abstract

Mn2+ ions were introduced as exciton couplers to enhance the quantum yield (QY) of type-II photoluminescence (PL) from CdS/ZnSe/ZnS quantum dots (QDs) with slow hot-exciton cooling and low radiative rate. Transient absorption spectroscopy verifies the faster bleach recovery and faster peak red-shifting at the charge-transfer state. And the transient PL peak of the QDs changes from blue-shifting to red-shifting due to Mn2+ doping. The QY of type-II PL can be enhanced from ∼35% to ∼60% by Mn2+ doping. As the energy-transfer-stations of hot excitons during rapid ET (∼100 ps), Mn2+ ions transform more excitons from hot to cold for emission. As the couplers of cold excitons during long thermal equilibrium (∼100 ns), Mn2+ ions further decrease exciton trapping by strong bidirectional coupling. This work provides a unique way of acquiring high QY of type-II PL, and highlights the general law of PL enhancement in Mn-doped QDs.
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Research context

OpenAlex topics: Quantum Dots Synthesis And Properties · Chalcogenide Semiconductor Thin Films · Perovskite Materials and Applications

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Affiliations

Advanced Photonic Center

Southeast University

Nanjing 210096

China

National Laboratory of Solid State Microstructures

School of Physics

Nanjing University

Nanjing 210093

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