金屬-半導體納米異質結構的能量轉移動力學研究

　　隨著納米科學技術的發(fā)展，將不同材料組合在一起的異質納米體系成為功能光電材料的一個重要研究方向。其中金屬-半導體異質納米結構，由于其具有互補的光學性能而倍受關注。

　　目前金屬-半導體異質納米結構在制備、光電性質以及光致電荷轉移方面的研究已經(jīng)取得了很多進展，但仍有不少問題有待進一步探索和澄清，特別是關于激發(fā)態(tài)的能量轉移過程和效率等問題尚有待進一步研究。利用瞬態(tài)光譜技術研究了Au-CdSe 納米異質結構體的能量與電荷轉移過程。光致發(fā)光譜研究表明，與CdSe 量子點以及CdSe 量子點與納米Au 顆粒的機械混合物的發(fā)光相比,直接結合的Au-CdSe 納米異質結構體的熒光發(fā)射大大減弱。

　　通過時間分辨光譜，在異質結二聚體中發(fā)現(xiàn)了一個新的來源于從CdSe 量子點到Au 納米顆粒的快速電荷轉移衰變通道(0.76 ns，約占69.7%)，這可能是量子點發(fā)光淬滅的主要原因。在乙醇溶劑的幫助下，CdSe 量子點中的空穴被迅速轉移走，而電子則在Au 納米顆粒上得以儲存。通過電荷指示劑亞甲基藍分子可以估算出轉移到Au 納米顆粒上的電子可以被保持在100 min 以上。

　　通過對實驗的進一部分析，我們給出了一個完整的能量轉移與電荷存儲的物理圖像。這一結果將對未來金屬-半導體納米異質結構在光催化和太陽能電池應用方面有著重要影響。