臭化セシウム鉛ペロブスカイトナノシートの励起子発光に及ぼす励起エネルギーの影響

Impact of excitation energy on the excitonic luminescence of cesium lead bromide perovskite nanosheets.

• Xiangzhou Lao
• Yitian Bao
• Shijie Xu

抄録

臭化セシウム鉛()ペロブスカイトナノシートにおいて、励起エネルギーに依存した発光現象が報告されている。10Kにおいて、トラップされた励起子(TX)発光と自由励起子(FX)発光の間の相対積分発光強度は、2.431eV(510nm)から3.758eV(330nm)へと、光励起エネルギーの増加に伴って興味深い傾向を示した。このような現象を解釈するために、我々は生物学的集団成長理論に基づいた定量的なモデルを開発した。その結果、実験と理論の間に良い一致が得られた。このことから、TXレベルのマルチフォノン発光による励起子への捕獲係数がFXレベルに比べて低いことが、今回の現象の主な原因であることが明らかになった。これらの知見は、これらの新興発光材料の複雑な発光メカニズムの理解を深めるのに役立つかもしれません。

An excitation-energy-dependent luminescence phenomenon is reported in cesium lead bromide () perovskite nanosheets. At 10 K, the relative integrated luminescence intensity between the trapped exciton (TX) emission and the free exciton (FX) emission shows an interesting tendency with increasing the optical excitation energy from 2.431 eV (510 nm) to 3.758 eV (330 nm). To interpret such phenomenon, we develop a quantitative model on the basis of the biological population growth theory. A good agreement between experiment and theory is obtained. It is thus revealed that the lower capture coefficient of the TX level to the excited excitons via multiphonon emission relative to the FX level shall be the major cause of the observed phenomenon. These findings may help to deepen the current understanding of the complex luminescence mechanisms of these emerging light-emitting materials.