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Control of spontaneous emission of quantum dots using correlated effects of metal oxides and dielectric materials

机译：使用金属氧化物和介电材料的相关效应来控制量子点的自发发射

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We study the emission dynamics of semiconductor quantum dots in the presence of the correlated impact of metal oxides and dielectric materials. For this we used layered material structures consisting of a base substrate, a dielectric layer, and an ultrathin layer of a metal oxide. After depositing colloidal CdSe/ZnS quantum dots on the top of the metal oxide, we used spectral and time-resolved techniques to show that, depending on the type and thickness of the dielectric material, the metal oxide can characteristically change the interplay between intrinsic excitons, defect states, and the environment, offering new material properties. Our results show that aluminum oxide, in particular, can strongly change the impact of amorphous silicon on the emission dynamics of quantum dots by balancing the intrinsic near band emission and fast trapping of carriers. In such a system the silicon/aluminum oxide charge barrier can lead to large variation of the radiative lifetime of quantum dots and control of the photo-ejection rate of electrons in quantum dots. The results provide unique techniques to investigate and modify physical properties of dielectrics and manage optical and electrical properties of quantum dots.
机译：我们在金属氧化物和介电材料的相关影响存在下研究半导体量子点的发射动态。为此，我们使用由基础基板，介电层和金属氧化物的超薄层组成的分层材料结构。在金属氧化物顶部沉积胶体Cdse / ZnS量子点后，我们使用光谱和时间分辨技术来表明，根据介电材料的类型和厚度，金属氧化物可以特征性地改变内在激子之间的相互作用，缺陷状态和环境，提供新的材料属性。我们的结果表明，氧化铝，特别是通过平衡固定近频带排放和载体的快速捕获，强烈地改变了非晶硅对量子点的发射动态的影响。在这种系统中，硅/氧化铝电荷屏障可以导致量子点的辐射寿命的大变化以及量子点中电子的光喷射率的控制。结果提供了独特的技术，以研究和修改电介质的物理性质并管理量子点的光学和电学。

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