Publication:
A nano-hybrid plasmon-exciton material with an enhanced biexciton emission increases the efficiency of the photodetector at high excitation intensities

Дата
2022
Авторы
Rakovich, Y.
Krivenkov, V.
Samokhvalov, P.
Martynov, I. L.
Nabiev, I.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
OrgUnit Logo
Организационная единица
Инженерно-физический институт биомедицины
Цель ИФИБ и стратегия развития – это подготовка высококвалифицированных кадров на базе передовых исследований и разработок новых перспективных методов и материалов в области инженерно-физической биомедицины. Занятие лидерских позиций в биомедицинских технологиях XXI века и внедрение их в образовательный процесс, что отвечает решению практикоориентированной задачи мирового уровня – диагностике и терапии на клеточном уровне социально-значимых заболеваний человека.
OrgUnit Logo
Организационная единица
Институт нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике
Институт ИНТЭЛ занимается научной деятельностью и подготовкой специалистов в области исследования физических принципов, проектирования и разработки технологий создания компонентной базы электроники гражданского и специального назначения, а также построения современных приборов на её основе. ​Наша основная цель – это создание и развитие научно-образовательного центра мирового уровня в области наноструктурных материалов и устройств электроники, спинтроники, фотоники, а также создание эффективной инновационной среды в области СВЧ-электронной и радиационно-стойкой компонентной базы, источников ТГц излучения, ионно-кластерных технологий материалов.​
Выпуск журнала
Аннотация
© 2022 SPIE.Semiconductor quantum dots (QDs) have a wide absorption spectrum spreading from UV to the visible region and high photoluminescence (PL) quantum yield (QY) what determine possible use of their films for re-emitting coatings enhancing the photodetector spectral range. Unlike fluorescent organic dyes, the QDs absorption doesn't saturate at high excitation intensities and can absorb more than one photon per particle due to the biexciton generation. However, due to the high rate of the Auger nonradiative relaxation, the QDs biexciton PL QY is much lower than the single-exciton one, what reduces the overall PL QY and the photodetector photosensitivity at the high excitation intensities. An employment of the Purcell effect in the plasmon nanocavities should increase the biexciton PL QY thus overcoming this limitation. To use this effect, we designed a thin-film plasmon-exciton material containing QDs and silver nanoplates (SNPs) in which the QDs' PL band and the SNPs' absorption band are overlapped. To demonstrate the advantage of the designed (QD-SNP)-film, we have compared effects of QD-film and (QD-SNP)-film on the photoresponse of the Si-based photodetector. The response of a photodetector to pulse excitation at 266 nm was negligible and increased after the deposition of the QD-film on its surface. However, at the high excitation intensities, the photosignal was reduced due to the biexcitons formation. The addition of SNPs increased the photoresponse at high excitation intensities. We attribute this improvement to a strong enhancement of QD biexciton PL in the QD-SNP material, which became predominate at high excitation intensities.
Описание
Ключевые слова
Цитирование
A nano-hybrid plasmon-exciton material with an enhanced biexciton emission increases the efficiency of the photodetector at high excitation intensities / Rakovich, Y. [et al.] // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2022. - 11997. - 10.1117/12.2607467
URI
https://www.doi.org/10.1117/12.2607467
 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85131219131&origin=resultslist
 http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&UT=WOS:000836319900025
 https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/27967
Коллекции
Публикации