Mối Liờn Quan Giữa Hiệu Suất Lượng Tử Và Thời Gian Sống Huỳnh Quang

2. Phương phỏp nghiờn cứu

1.1.7. Mối liờn quan giữa hiệu suất lượng tử và thời gian sống huỳnh quang

Bởi vỡ cường độ huỳnh quang I t tỷ lệ với n t , phương trỡnh (1.14) cú thờ̉ được viết theo cường độ huỳnh quang như sau:

  oexp 

I t I t  (1.13) ở đõy Io là cường độ tại thời điờ̉m ban đầu, ngay sau khi dừng xung kớch thớch. Thời gian sống phỏt xạ cú thờ̉ được xỏc định bằng cỏch: là khoảng thời gian mà tại đú cường độ huỳnh quang I giảm đi e lần, so với giỏ trị cường độ Ioban đầu của nú. Như vậy, thời gian sống phỏt xạ được xỏc định từ độ dốc của đường cong biờ̉u thị sự phụ thuộc của lnI t vào thời gian t.

1.1.7. Mối liờn quan giữa hiệu suất lượng tử và thời gian sống huỳnh quang

Giữa thời gian sống và hiệu suất lượng tử (QY) cú một mối liờn quan đặc biệt. Cỏc phương phỏp tiếp cận chuẩn đối với vấn đề này là xử lý hiệu suất huỳnh quang như là sự cạnh tranh giữa cỏc tốc độ hồi phục phỏt xạ và toàn bộ cỏc kờnh hồi phục khụng phỏt xạ khỏc (knr). Theo cỏch này, QY được cho bởi [126]:

nr all QY k     (1.14)

với  là tốc độ tỏi hợp phỏt xạ và knr là tốc độ tỏi hợp khụng phỏt xạ. Vỡ thời gian sống ở trạng thỏi kớch thớch của một tõm phỏt xạ được xỏc định là nghịch đảo của

tổng cỏc tốc độ hồi phục, ta thấy rằng QY quan hệ tuyến tớnh với thời gian sống của trạng thỏi kớch thớch thụng qua tốc độ tắt dần huỳnh quang.

QY  . (1.15) Như vậy, thời gian sống dài hơn tương ứng với QY cao hơn, nếu tốc độ tắt dần huỳnh quang giữ khụng đổi. Tuy nhiờn, nếu kờnh tỏi hợp khụng phỏt xạ thay đổi, quan hệ này sẽ phức tạp và khụng phải là tuyến tớnh.

Cơ chế huỳnh quang tắt dần theo thời gian cung cấp thụng tin về cỏc quỏ trỡnh tham gia vào toàn bộ quỏ trỡnh tắt dần huỳnh quang. Nghiờn cứu đường cong huỳnh quang tắt dần cũng cho ta biết về cỏc quỏ trỡnh cạnh tranh với nhau: giữa quỏ trỡnh tỏi hợp điện tử - lỗ trống phỏt xạ, quỏ trỡnh tỏi hợp khụng phỏt xạ và quỏ trỡnh tương tỏc, truyền năng lượng (hoặc mất mỏt năng lượng) giữa cỏc QD với nhau (nếu chỳng nằm ở gần nhau với một khoảng cỏch nào đú) [20]. Bởi vậy, nghiờn cứu huỳnh quang phõn giải theo thời gian đúng một vai trũ quan trọng trong việc hiờ̉u biết về bản chất tắt dần huỳnh quang của trạng thỏi exciton cơ bản

3 2

1 1S Se h . Cú một thực tế là cơ chế và tớnh chất quang của cỏc QD huyền phự được chế tạo theo cỏc điều kiện khỏc nhau là khỏ khỏc nhau và vẫn chưa được hiờ̉u biết một cỏch đầy đủ vỡ tớnh chất phức tạp của chỳng. Giỏ trị thời gian sống phỏt xạ khỏc nhau theo kích thước, thay đổi theo hỡnh dạng của QD, cú thờ̉ thay đổi theo vật liệu vỏ bọc ngoài và chiều dày lớp vỏ [14].